Расчет энергетических характеристик гетероструктур и барьеров Шоттки, сформированных на политипах карбида кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Посредник, Олеся Валерьевна

• Посредник, Олеся Валерьевна
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Посредник, Олеся Валерьевна

Список некоторых сокращений и обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ БАРЬЕРОВ ШОТТКИ НА КОНТАКТЕ МЕТАЛЛ-ПОЛИТИП SiC И ГЕТЕРОПЕРЕХОДОВ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ ПОЛИТИПАМИ SiC.

1.1 .Политипизм SiC.

1.2.Теоретические модели электронной структуры контакта металл -полупроводник.

1.2.1. Барьер Шоттки.

1.2.2. Барьер Мотта-Бардина.

1.2.3. Модели Хейне и Терсоффа.

1.2.4. Бездефектная модель Мёнха.

1.2.5. Модель Людеке с дефектом.

1.2.6. Модель Халдейна-Андерсона.

1.3.Сводка экспериментальных значений по барьерам Шоттки ф5.

1.4.Гетеропереходы на основании различных политипов карбида кремния.

1.4.1. Модель разрыва зон Шокли - Андерсона.

1.4.2. Современные модели гетеропереходов.

1.4.3. Гетероструктуры на основе политипов SiC.

1.5.Постановка задачи.

ГЛАВА 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕТЕРОСТРУКТУР, ОБРАЗОВАННЫХ КУБИЧЕСКИМ И ГЕКСАГОНАЛЬНЫМИ ПОЛИТИПАМИ КАРБИДА КРЕМНИЯ.

2.1. Оценки энергетических характеристик гетеропереходов 3C-SiC/2H, 4Н, 6Н и 8H-SiC.

2.2. Энергетические уровни в квантовых ямах, образующихся на контактах кубического и гексагональных политипов (самосогласованный подход).

2.3. Характеристики спектров излучения квантовых ям, образующихся на гетеропереходах между политипами SiC.

Краткие выводы по главе.

ГЛАВА 3. БАРЬЕР ШОТТКИ В СИСТЕМЕ ME-SiC.

3.1. Модифицированная модель Людеке. Обоснование выбора модели. Выбор параметров модели.

3.1.1. Элементарный вывод выражения для числа заполнения дефектного состояния.

3.1.2. Общие свойства модифицированной модели Людеке.

3.1.3. Определение энергетических параметров модели для карбида кремния.

3.2. Природа дефектных состояний в контактах хрома с политипами карбида кремния.

3.3. Самосогласованный анализ высоты барьеров Шоттки.

Краткие выводы по главе.

ГЛАВА 4. ДОМИНИРУЮЩАЯ РОЛЬ КРЕМНИЕВЫХ ВАКАНСИЙ В ФОРМИРОВАНИИ ЗАВИСИМОСТИ ВЫСОТЫ БАРЬЕРА ШОТТКИ ОТ СТЕПЕНИ ГЕКСОГОНАЛЬНОСТИ КАРБИДА КРЕМНИЯ.

4.1. Методы расчета электронной структуры вакансий.

4.2. Оценки расположения дефектных уровней в запрещенной зоне методом сильной связи.

4.3. Сравнительная роль кремниевых и углеродных вакансий.

4.4. Зависимость положения локального уровня вакансии в запрещенной зоне

SiC от политипа.

Краткие выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчет энергетических характеристик гетероструктур и барьеров Шоттки, сформированных на политипах карбида кремния»

Развитие современной микро- и наноэлектроники часто требует материалов, способных работать в экстремальных условиях. Среди подобных материалов карбид кремния выделяется уникальным набором качеств. Это полупроводник, обладающий высокой твердостью, радиационной, химической и тепловой стойкостью. Одной из наиболее удивительных характеристик SiC является его способность образовывать различные политипы, которых к настоящему времени известно более двухсот. Все эти политипы являются широкозонными полупроводниками, ширина запрещенной зоны Е которых изменяется от 2.4 до 3.3 эВ. Ясно поэтому, что такой материал не мог не вызвать повышенный интерес как экспериментаторов, так и теоретиков, особенно после того, как были разработаны технологии получения монокристаллов SiC. Среди последних следует выделить метод ЛЭТИ, ставший к настоящему времени чрезвычайно популярным.

Практически каждый микро- или наноэлектронный прибор содержит барьер Шоттки (БШ) и/или гетеропереход (ГП). Несмотря на то, что история изучения БШ насчитывает уже второе столетие, а ГП исследуются несколько десятков лет, в настоящее время сколь либо универсальная и общепринятая теория таких контактов отсутствует. На сегодняшний день в теории БШ и ГП существует две группы моделей: 1) бездефектные, когда считается, что на контакте дефекты отсутствуют или, по крайней мере, не играют решающей роли при формировании электронной структуры интерфейса; 2) дефектные, когда полагают, что именно дефекты ответственны за высоту БШ ф5 и разрывы зон (проводимости АЕС и валентной AEV) в ГП. К первой группе в теории БШ относится, например, модели Шоттки и металлоиндуцированных состояний Хейне и Терсоффа, а в случае ГП - модель Шокли - Андерсона. Дефектными моделями контакта металл - полупроводник являются барьер Мотта - Бардина и единая модель дефектов Спайсера, которую используют также и для описания ГП. Необходимо отметить, что данные по ф5 для БШ и АЕС, AEv для ГП, полученные различными экспериментальными группами, часто отличаются друг от друга, что, по-видимому, вызвано различной технологией приготовления контактов. При этом некоторые группы данных хорошо описываются бездефектными моделями, тогда как другие - дефектными.

В случае карбида кремния возникает ряд специфических задач, связанных с его политипизмом. Так, например, для контакта металл - полупроводник помимо классической проблемы зависимости величины фв от металлической компоненты контакта, встает задача о влиянии политипизма на величину фд, т.е., о зависимости фвФ\ где D - степень гексагональности политипа. С другой стороны, образование гетероструктур на основе политипов SiC позволяет игнорировать различие химической природы компонентов контакта и исключить рассогласование их решеток, сведя задачу исключительно к различию Eg. Именно таким задачам и посвящена настоящая работа.

Основной целью диссертационной работы является исследование влияние политипизма карбида кремния на электронные характеристики ГП и БШ. Такая достаточно объемная задача возникла не случайно. Первоначально планировалось только построить модель, позволяющую описать зависимость высоты БШ от политипа карбида кремния. Решение поставленной задачи осложнялось, однако, тем обстоятельством, что значения электронного сродства % для ряда политипов, таких, например, как 2Н, 8Н и ЮН в литературе найти не удалось, а данные для ЗС, 4Н и 6Н были противоречивы. Поэтому пришлось вводить определенные аппроксимации для зависимости % от политипа SiC, справедливость которых проще всего было проверить путем сравнения теоретических значений АЕс и AEV с экспериментальными данными. При этом были выполнены расчеты энергии двумерных подзон в квантовых ямах на ГП и интерпретированы спектры электролюминисценции. Рассматривалась также задача о спектре излучения квантово-размерных структур типа NH/3C/NH, где N = 2, 4, 6, 8, где учитывалась спонтанная поляризация гексагональных «обкладок».

В результате проведенных исследований оказалось, во-первых, что зависимость <ЫД) определяется вакансиями в подрешетке кремния, уровень которых Ed изначально (до контакта с металлом) не заполнен. Во-вторых, было установлено, что с ростом степени гексагональности D от 3C-SiC (Z) = 0) до 2Н- SiC (D = 1) уровень Ed смещается к потолку валентной зоны. Оба эти факта требовалось объяснить, для чего были предложены простые модели вакансий в двухзонном приближении.

Таким образом, первоначальная задача о БШ на контакте металл -политип SiC привела к необходимости расчетов электронной структуры ГП, образованных различными политипами карбида кремния, и построения простых моделей вакансий.

Практическая значимость настоящей работы состоит, во-первых, в том, что в диссертации рассмотрены БШ и ГП, являющиеся неотъемлемыми элементами приборных структур, и, во-вторых, тем обстоятельством, что объектом исследования является важный для приложений материал - карбид кремния.

Научная новизна результатов диссертации заключается в следующем: 1) предложены зависимости электронного сродства и спонтанной поляризации политипов от степени их гексагональности; 2) показано, что зависимость высоты БШ от политипа связана с энергетическими уровнями и концентрацией вакансий в подрешетке кремния; 3) установлено, что зависимость Ed(D), необходимая для объяснения экспериментальных данных по БШ, объясняется сильным межзонным взаимодействием, вызываемым вакансиями. Все эти положения выдвинуты впервые.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Значения электронного сродства и спонтанной поляризации политипов карбида кремния могут быть аппроксимированы линейными функциями от степени гексагональности политипа. Найденные таким образом значения электронного сродства и спонтанной позволяют правильно описать разрывы зон в ГП, образованных различными политипами карбида кремния и интерпретировать спектры излучения квантовых ям.

2. Наблюдаемая в эксперименте зависимость высоты барьера Шоттки от политипа карбида кремния объясняется вакансиями в подрешетке кремния, состояния которых изначально (до контакта с металлом) не заполнены.

3. Доминирующая роль кремниевых вакансий по сравнению с углеродными связана с их более высокой энергетической плотностью незаполненных (антисвязывающих) состояний, что повышает вероятность перехода электрона с металла на вакансию.

4. При переходе от политипа карбида кремния с меньшей степенью гексагональности к политипу с большей степенью гексагональности уровень кремниевой вакансии смещается к потолку валентной зоны, что объясняется сильным межзонным взаимодействием, наводимым вакансией.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. Научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, Санкт-Петербург, 1998-1999.;

2. 1-ой Городской студенческой научной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой наноэлектронике. СПб, 28 ноября, 1997;

3. 4-ая всероссийская школа молодых ученых ШМУ-4, 1-4 июня 1999г., Новгород, НовГУ.;

4. 2-ой и 3-ей научных молодежных школах «Поверхность и границы раздела структур микро- и наноэлектроники» С-Петербург, 1999-2000г.;

5. Всероссийских молодежных научных конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлекронике, С-Петербург, 30 ноября-3 декабря 1999, 4-8 декабря 2000.;

6. Всероссийская конференция по физической электронике ФЭ-2001, Махачкала, 24 - 27 октября 2001.;

7. 4-ая научная молодежная школа по твердотельной электронике «Нанотехнологии, наноструктуры и методы их анализа», 20-22 ноября 2001 г. С-Петербург, СПбГЭТУ;

8. Шестая Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов (аннотация работ по грантам Санкт-Петербургского конкурса 2001 г. для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов) 2001. С-Петербург, СПбГУ;

9. Всероссийская конференция «Физика полупроводников и полуметаллов» ФПП - 2002, февраль 2002 г. С-Петербург, СпбГПУ им. Герцена;

10.VI Российская конференция по физике полупроводников, С-Петербург, май, 2003; xL

11.5 European conference of silicon carbide and related materials (ECSCRM2004) Bologna 31 aug.-4 sept. 2004;

12.V - Международный научный семинар "Карбид кремния и родственные материалы" (ISSCRM-2004) Великий Новгород, 24 - 27 мая 2004г.;

13.VII Российская конференция по физике полупроводников, 18-23 сентября 2005 г., Звенигород.

14.Conference on silicon carbide and related materials 2005 (ICSRM2005), September 18-23, Pittsburg, Pennsylvania, USA.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ. 4 научные статьи находятся в печати.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Посредник, Олеся Валерьевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена линейная аппроксимация электронного сродства политипов карбида кремния, основанная на степени гексагональности политипа.

2. Выполнены оценки энергетических характеристик спектров электролюминисценции в ГП типа 3C/7VH, где N= 2, 4, 6, 8.

3. Для низких температур показано, что легирование области n+-NH-SiC мелкими донорами увеличивает энергию основного локального состояния в квантовой яме; при высоких температурах происходит стабилизация энергии основного и первого возбужденного состояний.

4. Предложена линейная аппроксимация величены спонтанной поляризации гексагональных политипов карбида кремния, основанная на степени гексагональности политипа.

5. Показано, что в структурах NH/3C/NH возможны два типа переходов электронов из зоны проводимости ЗС-области в валентные зоны NH-областей - квазипрямые и непрямые переходы в реальном пространстве.

6. Установлено, что зависимость высоты БШ при контакте одного и того же металла с различными политипами карбида кремния определяется концентрацией кремниевых вакансий в изначально незаполненном состоянии.

7. Предложена линейная аппроксимация энергии незаполненного состояния кремниевой вакансии в политипах карбида кремния как линейная функция гексагональности политипа.

8. В рамках модифицированной модели Людеке для большого числа щ систем рассчитаны значения высоты БШ, вполне удовлетворительно согласующиеся с данными эксперимента.

9. Для объяснения превалирующего влияния кремниевых вакансий предложена простая двухуровневая модель, с помощью которой Щ показано, что вероятность перехода электрона металла на кремниевую вакансию выше, чем для перехода на вакансию в подрешетке углерода. 10.В рамках двухзонной модели с параболическим спектром показано, что при достаточно большом межзонном взаимодействии, наводимом вакансией акцепторного типа, объясняется смещение уровня вакансии к потолку валентной зоны при переходе к политипу с большей степенью гексагональности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как уже упоминалось выше, основной исходной задачей диссертационной работы являлось построение модели, способной описать изменение высоты БШ в системе металл - политип карбида кремния при переходе от одного политипа к другому при неизменном металлическом компоненте. Оказалось, однако, что подобную программу невозможно корректно выполнить, так как для различных политипов SiC не известны ни экспериментальные, ни теоретические значения электронного сродства %. Это вызвало необходимость обратиться к проблеме ГП, образованных различными политипами карбида кремния, так как разрывы зон АЕс и AEv непосредственно связаны с различием значений % контактирующих политипов. Было высказано предположение: электронное сродство может быть аппроксимировано линейной функцией от степени гексагональности политипа D. Для проверки предложенной аппроксимации были проанализированы спектры электролюминисценции ГП типа 3C/NH, где N = 2, 4, 6, 8. Рассматривалась также задача о характеристиках спектра излучения квантово-размерных структур NHJ3C/NH, где вследствие спонтанной поляризации гексагональных «обкладок» возможны два типа переходов электронов из зоны проводимости ЗС-области в валентные зоны Mi-областей - квазипрямые и непрямые переходы в реальном пространстве. Продемонстрированная подобным образом адекватность аппроксимации для X позволила перейти к расчетам БШ.

В качестве базовой модели была выбрана модель Людеке, в которой полупроводник характеризуется энергией поверхностных дефектных состояний Ed, их полушириной Г и концентрацией Nd. Модель была модифицирована с целью учета не заполненных электронами дефектных состояний. Анализ экспериментальных данных по барьерам, возникающим при контакте хрома с и-политипами SiC, показал, что величина ф" пропорциональна Д Eg и поверхностной (пересчитанной из объемной) концентрации вакансий в подрешетке кремния, причем оказалось, что для объяснения экспериментальных данных следует предположить, что изначально (до контакта с металлом) состояния вакансии были пустыми.

Для объяснения наблюдаемых в эксперименте закономерностей было предположено, что энергию Ed для различных политипов также можно представить в виде линейной функции от Д причем с увеличением D уровень кремниевой вакансии смещается к потолку валентной зоны. Самосогласованные расчеты были выполнены для контактов металлов Ag, Au, Pd, Pt, Ti, Ru, Co, Tb, Ni, Cr, Mg и Мп с 3C-, 4H- и 6H-SiC. При этом подгонка осуществлялась только для системы Ag/3C-SiC. Оказалось, что предложенная модель вполне удовлетворительно описывает БШ для переходных и благородных металлов, а для простых металлов (и, возможно, редкоземельных) приводит к большим ошибкам.

Итак, расчеты показали, что за вариации высоты БШ при контакте данного металла с различными политипами ответственны изначально пустые вакансии в подрешетке кремния. Необходимо было понять, почему именно кремнивые, а не углеродные вакансии доминируют в процессе формирования БШ. Для объяснения этого обстоятельства была предложена простая двухуровневая модель (один уровень соответствовал состоянию вакансии, второй «изображал» металл), в рамках которой методом связывающих орбиталей Харрисона были рассчитаны энергетические плотности состояний на кремниевых и углеродных вакансиях. Найденные значения плотностей состояний позволили оценить вероятности переходов электрона с металла на незаполненный уровень вакансии. Оказалось, что для кремниевых вакансий эта вероятность выше чем для углеродных.

Вторым моментом, требующим дополнительных обоснований, является постулированная ранее зависимость энергии кремниевой вакансии Ed от политипа SiC. Для демонстрации «жизнеспособности» подобной аппроксимации была предложена одномерная двухзонная модель с параболическими законами дисперсии, в рамках которой было получено трансцендентное уравнение, позволяющее найти энергии локальных состояний. Анализ показал, что при значительной величине межзонного взаимодействия, наведенного возмущением, вызванным вакансией, в запрещенной зоне появляются уровни, энергия которых (по отношению к потолку валентной зоны) убывает с ростом Eg. С учетом того обстоятельства, что величина Eg пропорциональна степени гексагональности политипа Д аппроксимацию Ed можно считать обоснованной.

Таким образом, в ходе выполнения диссертационной работы удалось прояснить целый ряд вопросов, связанных с влиянием политипизма карбида кремния на электронную структуру БШ и ГП, выполненных на его основе. То обстоятельство, что в ходе работы использовались достаточно простые модели, а не трудо- и времяёмкие машинные расчеты, не представляется нам недостатком работы. Мы разделяем позицию Ф. Андерсона, сказавшего в своей Нобелевской лекции 1977 г. [157]: «Очень часто . упрощенная модель проливает больше света на то, как в действительности устроена природа явления, чем любое число вычислений ab initio для различных конкретных случаев, которые, даже если они правильны, часто содержат так много деталей, что скорее скрывают, чем проясняют истину».

И в заключение подытожем. t*

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Посредник, Олеся Валерьевна, 2005 год

1. Верма, А. Полиморфизм и политипизм в кристаллах / А.Верма, П.Кришна.-М.: Мир, 1969.

2. Tairov Yu. SiC boule growth / Yu. Tairov // Electric refractory materials / ed. by Yukinodu Kumashiro; Yokohama National University, Hodogaya.- Yokohama, 2000.- P. 409-435.

3. Choyke, W.J. Physical properties of SiC / W.J.Choyke, G. Pensl // MRS bulletin. 1997.-Vol. 22, N3.-P. 25.

4. Pensl, G. Electrical and optical characterization of SiC / G. Pensl, W. J.Choyke //

5. Physica B. 1993. - Vol. 195. - P. 264.

6. Cheng, C. Silicon carbide polytypes as equilibrium structures / C.Cheng, V.Heine, I.L.Jones // J.Phys. 1990. - Vol. 2. - P. 5097-5113.

7. The microstructure and hardness of silicone carbide synthesized by plasma pressure compaction / B.G.Ravi et al.] //Journal of alloys and compounds.- 2000. -Vol. 299. P. 292-296.

8. SiC-seeded crystal growth / R.S.Glass et al.] // MRS bulletin. 1991. - Vol. 22, N 3. - P. 25-36.

9. Tairov, Yu. M. General principles of growing large-size single crystals of various Silicon Carbide Polytypes / Yu.M.Tairov, V.F. Tsvetkov // J. Crystal Growth. -1981. -Vol. 52.-P. 146-150.

10. Lilov, S.K. Study of silicon carbide epitaxial growth kinetics in the SiC-C щ system / S.K. Lilov, Yu.M. Tairov, V.F. Tsvetkov // J. Crystal Growth. 1979. - Vol.46. P. 269-273.

11. Hull, A.V. The crystal structures of carborundum / A.V.Hull. // Phys. Rev.1920- Vol. 15-P. 545-546.

12. Ott, H. Eine neue modification des karborunds SiC / H. Ott // Probleme der modernen physik.- Leipzig, 1928. P. 208-214.

13. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. / под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. JL: Энергия, 1976.

14. Олейник, Г.С. Политипообразование в неметаллических веществах/ Г.С.Олейник, Н.В.Даниленко // Успехи химии. 1991. - Т. 66, вып. 10. - С. 615.

15. Choyke, W. SiC the power semiconductor for the 21-th centure: a material * perspective / W.Choyke, J.Robert Devaty // Naval research reviews Wide bandgapsemiconducting materials and device challenges.- 1999. Vol. 51, N 1. - P. 2-12.

16. Tairov, Yu. M. Investigation of growth processes of ingots of silicon carbide single crystals / Tairov Yu. M., Tsvetkov V. F. // J. Crystal Growth. 1980. - Vol. 43. -P. 209-212.

17. Лебедев, А.А. Центры с глубокими уровнями в карбиде кремния / А.А.Лебедев // ФТП. 1999. - Т. 33, вып. 2. - Р. 125-152.

18. Harrison, W.A. Bond-orbital model and properties of tetrahedrally coordinated solids / W.A. Harrison // Phys. Rev. B. 1993. - Vol. 8, N 19. - P. 4481-4498.Щ

19. Harrison, W.A. Theory of two-center bond / W.A.Harrison// Phys. Rev. B. -1983.-Vol. 27, N 6. P. 3592.

20. Kitamura, M. Elastic properties of semiconductors studied by extended Hunkel theory / M.Kitamura, S.Muramatsu, W.A.Harrison // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 46, N3.-P. 1351-13510.

21. Phillips, J. C. Bond and bands in semiconductors / Academic, New York, 19103.

22. Yu. M. Tairov, V. F. Tsvetkov, M. A. Chernov, V. A, Taranets, Phys.Stat.Sol., 43a, 363, 191010.

23. Choyke, W.J. Photoluminescence of radiation defects in cubic SiC: localized model and Jahn-Teller Effect / W.J.Choyke, L.Patric // Phys. Rev. B. 1971. - Vol. 4. -P. 1843.

24. Hemstreet, L.A. Silicon Carbide/ L.AHemstreet, C.Y. Fong; eds. Marshall, R.C., Faust, J.W., Ryan, C.E.;univ. of South Carolina Press.- Columbia, S.C., 1974.- 284p.

25. Persson, C. Relativistic band structure calculation of cubic and hexagonal SiC polytypes / C.Persson, U.Lindefelt // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 82, N.l 1. - P. 5496 - 5508.

26. Водаков, Ю.А. Нестихиометрия и политипизм карбида кремния / Ю.А.Водаков, Г.А.Ломакина, Е.Н.Мохов // ФТТ. 1982. - Т. 24, вып. 5. - С. 1377-1383.

27. Frank, F.C. Crystal growth and dislocations / F.C.Frank // Advan. Phys. 1952.-Vol. 1.-P. 91-109.

28. Леммлейн, Г.Г. Строение тонкого рельефа кристаллической грани / Г.Г.Леммлейн // Вест. АН СССР. 1945. - Т. 4. - С. 119.

29. Jagodzinskii, Н. Polytypism in SiC crystals / H. Jagodzinskii // Acta Cryst. -1954.-Vol. 10.-P. 300.

30. Shneer, C.J. Polymorphism in one dimension / C.J. Shneer // Acta Cryst. 1955. -Vol. 8.-P. 210-285.

31. Peibst, H. Effect of the thermal vibrations on the SiC polytypism / H. Peibst // Acta Cryst. 1960. - Vol. 25. - P. 109-125.

32. G. Triqunaya, A Verma Crystallography and crystal chemistry of material with layered structures, p. 269, Reidel. Publ. Co., 19106.

33. Лебедев, А.А. Влияние собственных дефектов на политипизм SiC / А.А.Лебедев // ФТП. 1999. - Т. 33, вып. 7. - С. 769-771.

34. Larkin, D.J. An overview of SiC epitaxial growth / D.J. Larkin // MRS bulletin.-1991.-Vol. 22, N3.-P. 36-41.

35. Rowland, L.B. Nitrogent doping efficiency during vapor phase epitaxy of 4H-SiC / L.B. Rowland, A.A. Burk // Materials science forum. 1998. - Vol. 264. - P. 115-118.

36. Исследование кристаллохимических свойств политипов карбида кремния / Н.Д.Сорокин и др.] // Кристаллография. 1983. - Вып.5. - С. 910-914.

37. Бехштедт, Ф. Поверхности и границы раздела полупроводников / Ф. Бехштедт, Р. Эндерлейн. М.: Мир, 1990. - 488 с.

38. Monch, W. On the physics of metal-semiconductor interfaces / W. Monch // Rep. Prog. Phys. 1990. - Vol. 53. - P. 221-278.

39. Mott, N.F. Electronic processes in ionic crystals / N.F. Mott, R.W. Gurney // Oxford university press.- London, 1940.- Chap. V.

40. Тугов, H.M. Полупроводниковые приборы / Н.М.Тугов, Б.А.Глебов, Н.А.Чарыков. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.

41. Barbeen, J. Surface states and rectification at a metal semiconductor contact / J.Barbeen // Phys. Rev. 1947. - Vol. 71, N 10. - P. 717 - 727.

42. Дэвисон, С. Поверхностные (таммовские) состояния / С. Дэвисон, Дж. Левин. М.: Мир, 1973. - 232 с.

43. Zur, A. Fermi-level position at a semiconductor- metal interface / A. Zur, T.C. McGill, D.L. Smith // Phys. Rev. 1983. - B. 28. - P. 2060-2067.

44. Spicer, W.E. New and unified model for Schottky barrier and III V insulator interface states formation / W.E.Spicer, R.W.Chye, P.R.Skeath // J. Vac. Technol. -1979.-Vol. 16.-P. 1422-1433.

45. Heine, V. Theory of surface states / V.Heine // Phys. Rev. 1965. - Vol. 138, N 6A.-P. A1689-A1696.

46. Tersoff, J. Schottky barrier height and the countinuum of Gap states / J.Tersoff // Phys. Rev. 1983. - Vol. 52, N 6. - P. 465-468.

47. Tersoff, J. Theory of semiconductor heterojunctions: the role of quantum dipoles / J.Tersoff// Phys. Rev. 1984. - Vol. 30. - P. 4874-4877.

48. Monch, W. Semiconductor surface and interface / W.Monch // Springer-Verlag series in surface science. Berlin-Heidelberg, 1993. - Vol. 22 .- P. 366.

49. Давыдов, С.Ю. О поверхностных донорных состояниях, наведенных металлическими атомами, адсорбированными на широкозонных полупроводниках / С.Ю.Давыдов, С.К.Тихонов // ФТТ. 1995. - Т. 37, вып. 9. -С. 2749-2754.

50. Харрисон, У. Электронная структура и свойства твердых тел / У. Харрисон. М.: Мир, 1983.-Т.1.-423 с.

51. Харрисон, У. Электронная структура и свойства твердых тел / У. Харрисон. М.: Мир, 1983. - Т.2. - 383 с.

52. Ludeke, R. Derealization effects at metal-semiconductor interfaces / R.Ludeke, G.Jezequel, A.Taleb-Ibrahim // Phys. Rev. Lett. 1988. - Vol. 61, N5. - P. 601 - 604.

53. Ludeke, R. Defects and metal states: Towards a predictive model for Schottky barrier / R.Ludeke // Phys. Rev. B. 1989. - Vol. 40, N 3. - P. 1947-1950.

54. Anderson, P.W. Localized magnetic states in metals / P.W.Anderson // Phys. Rev. 1961.-Vol. 124, N1.-P. 41-53.

55. Китель, Ч. Квантовая теория твердых тел. / Ч. Китель. М.: Мир, 1990. -456 с.

56. Теория хемосорбции / под ред. Дж. Смита. М.: Наука, 1983. - 334 с.

57. Newns, D.M. Self-consistent model of hydrogen chemisorption / D.M.Newns // Phys. Rev. 1969. - Vol. 178, N3.- P. 1123-1135.

58. Gadzuk, J.W. Approach to alkali metal chemisorption within the Anderson model / J.W.Gadzuk, J.K.Hartman, T.N.Rhodin // Phys. Rev. B. -1971. - Vol. 4, N 2. -P. 241-255.

59. Болыиов, JI.А. Монослойные пленки на поверхности металлов / Л.А.Большов и др.] // УФН. 1977. - Т. 122, вып. 1. - С. 125-145.

60. Браун, О.М. Взаимодействие между частицами, адсорбированными на поверхности металлов / О.М. Браун, В.К. Медведев // УФН. 1989. - Т. 157, вып. 4.-С. 631-666.

61. Давыдов,С. Ю. Адсорбция атомов щелочных металлов на поверхности арсенида галлия: изменение работы выхода / С. Ю. Давыдов, А. В. Павлык // ЖТФ. 2004. - Т. 74, вып. 4. - С. 98-101.

62. Давыдов, С. Ю. Адсорбция щелочных металлов на поверхности (100) кремния: расчет заряда адатомов и работы выхода / С. Ю. Давыдов, А. В. Павлык // ЖТФ. 2004. - Т. 74, вып. 8. - С. 95-99.

63. Haldane, F.D.M. Simple model of multiple charge states of transition-metal impurities in semiconductors / F.D.M. Haldane, P.W.Anderson // Phys. Rev. B. -1978. Vol. 13, N 6. - P. 2553-2559.

64. Ланно, M. Точечные дефекты в полупроводниках. Теория. / М. Ланно, Ж. Бургуэн. М.: Мир, 1984.

65. Давыдов, С. Ю. О барьере Шоттки на контакте металла с карбидом кремния / С. Ю. Давыдов, А. А. Лебедев, С. К. Тихонов // ФТП. 1997. - Т. 31, вып.5. - С. 597-599.

66. Давыдов, С. Ю. Роль дефектов в формировании локальных состояний, наведенных атомами, адсорбированными на поверхности полупроводников / С. Ю. Давыдов // ФТП. 1997. - Т. 31, вып. 10. - С. 1236-1241.

67. Давыдов, С.Ю. К расчету высоты барьера Шоттки на начальной стадии формирования контакта <карбид кремния> <субмонослойная пленка металла> / С.Ю. Давыдов, А.А. Лебедев, С.К. Тихонов // ФТП. - 1998. - Т. 32, вып. 1. - С. 68-71.

68. Веренчикова, Р.Г. Влияние вакансий на формирование поверхностных барьеров политипов SiC / Р.Г. Веренчикова, В.И. Санкин, Е.И. Радованова // ФТП. 1983. - Т. 17, вып. 10. - С. 1757-1766.

69. Waldrop, J.R. Schottky barrier height of metal contacts to p-type alfa 6H-SiC / J.R. Waldrop // J. Appl. Phys. 1994. - Vol. 75, N 9. - P. 4548-4550.

70. Monch, W. Barrier heights of 3C- and 6H-SiC Schottky contacts: explanation by the MIGS-and-electronegativity model / W. Monch // Control of Semiconductor Interfaces. Elsevier, 1994. - P. 169-174.

71. Strelchuk, A. M. Characterization Schottky barriers occuring at the metal 6H-SiC contact based on results of current-voltage characteristics / A.M.Strelchuk, M.G.Rastegaeva // Mater. Sci. Engineer. B. - 1997. - Vol. 46, N 2. - P. 379-382.

72. Elsbergen, V. Electronic properties of cesiumon 6H-SiC surfaces / V. van Elsbergen, T.U.Kampen, W.Monch // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 79, N 1. - P. 316.

73. Nanometer-scale investigation of Schottky contacts and conduction band structure on 4H-, 6H-, and 15R-SiC using ballistic electron emission microscopy / H.-J.Im et al.] //Mat. Sci. Forum. 1998. - Vols. 264-268. - P. 813-816.

74. Waldrop, J.R. Formation and Schottky barrier height of metal contacts to (3—SiC / J.R.Waldrop, R.W.Grant // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 56, N 6. - P. 557-562.

75. Waldrop, J.R. Schottky barrier height and interface chemistry of annealed metal contacts to alpha 6H-SiC: crystal face dependence / J.R.Waldrop, R.W.Grant // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62, N 21. - P. 2685-2692.

76. Waldrop, J.R. Metal Schottky barrier to p-SiC / J.R.Waldrop, R.W.Grant // J. Appl. Phys. 1992. - Vol. 10, N 10. - P. 4757- 4768.

77. Samiji, M.E. Schottky barrier contacts to n- and p-type 6H-SiC / M.E.Samiji, E. Van Wyk Ru // Mat. Sci. Forum.-. 2001. Vols. 353-356. - P. 607-610.

78. Characterization ohmic and Schottky contacts on SiC / A.Kakanakova-Georgieva et al.] // Thin Solid Films. 1999. - Vols. 343 - 344. - P. 637-641.

79. Junction barrier Schottky diodes in 6H SIC / C.-M.Zetterling et al.] // Solid-State Electronics. 1998. - Vol. 42, N 9. - P. 1757-1759.

80. Kosyachenko, L. A. Electrical and photoelectric propeties of Au±SiC Schottky barrier diodes / L.A.Kosyachenko, V M.Sklyarchuk, YE.F.Sklyarchuk // Solid-State Electronics. 1998. - Vol. 42, N 1. - P. 145-151.

81. Pd ohmic contacts to p-SiC 4H, 6H and 15R polytypes / E.V.Kalinina и др.]-// Diamond and Related Materials. 1999. - Vol. 8 - P. 1114-1117.

82. Shcottky barrier for Pt, Mo and Ti on 6H and 4H SiC (0001), (0001),(1100) and (1210) faces measured by I-V, C-V, and internal photoemmision / O.Shigiltchoff et al.] // Mat. Sci. Forum. 2003. - Vols. 433-436. - P. 705-708.

83. Kasamakova-Kolakieva, L. Characterizations of Ni Schottky contacts on compensated 4H-SiC layers / L.Kasamakova-Kolakieva et al.] // Mat. Sci. Forum. -2003. Vols. 433-436. - P. 709-712.

84. Викулин, И. M. Физика полупроводниковых приборов: справочник / И.М. Викулин, В.И. Стареев. М.: Энергоатомиздат, 1990.

85. Григорьева, И.С. Физические величины: справочник. / под ред. И.С. Григорьева и Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.

86. Алферов, Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур / Ж.И. Алферов // ФТП. 1998. - Т. 31, вып. 1. - С. 3-18.

87. Драгунов, В.П. Основы наноэлектроники. / В.П. Драгунов, И.Г. Неизвестный, В.А. Гридчин. Новосибирск, 2000.

88. Физика низкоразмерных систем. / А .Я. Шик и др.]. СПб.: Наука, 2001.

89. Херман, М. Полупроводниковые сверхрешетки. / М. Херман. М.: Мир, 1989.

90. Miles, A.G. Heterojunctions and metal-semiconductor junctions / A.G. Miles, D.L. Feucht. N.Y.: Academic Press, 1972.

91. Chang, L.L. Silicon carbide a high temperature semiconductor / L.L.Chang // Solid State Electron. - 1965. - Vol. 8, N 2. - P. 721-727.

92. Anderson, R.L. Simple model of transition-metal impurities in semiconductors / R.L. Anderson // Solid State Electron. 1962. - Vol. 5, N 1. - P. 341-345.

93. Harrison, W.A. J. Elementary theory of heterojunctions / W.A. Harrison // Vac. Technol. 1977. - Vol. 14. - P. 1016-1021.

94. Tersoff, J. Calculation of Schottky barrier heights from semiconductor band structures / J. Tersoff// J. Vac. Sci. 1986. - Vol. B4, N 5. - P. 1066-1071.

95. Menendez, J. Tetrahedral semiconductors: constancy of the midgap energies with respect to the vacuum level / J. Menendez // Phys. Rev. B. 1988. - Vol. 38, N 9. - P. 6305-6307.

96. Jaros, M. Simple analytic model for hetrojunction band offset / MJaros // Phys. Rev. B. 1988. - Vol. 37, N 12. - P. 7112-7114.

97. Murayama, M. Chemical trend of band offsets at wurtzite/zinc-blende heterocrystalline semiconductor / M. Murayama, T. Nakayama // Phys. Rev. B. -1994. Vol.49, N 3. - P. 4710-4715.

98. Bechstedt, F. Heterocrystalline structures: new type of superlattices? / F. Bechstedt, P. Kackell // Phys. Rev. Lett. 1995. - Vol. 75, N 11. - P. 2180-2183.

99. Fissel, A. Artificially layered heteropolytypic structures based on SiC polytypes: molecular beam epitaxy, characterization and properties / A. Fissel // Phys. Reports. 2003. - Vol. 379, N 1. - P. 149-255.

100. Лебедев, А.А. Вакансионная модель процесса гетерополитипной эпитаксии SiC / А.А. Лебедев, С.Ю. Давыдов // ФТП. 2005. - Т.39, вып.З. - С. 296-299.

101. Electronic structure of silicon carbide polytypes studied by soft x-ray spectroscopy / J.Luning et al.J // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 59, N 14. - P. 10571063.

102. Высота барьера в диодах Шоттки, сформированных на основе w-SiC-6H/ А.Н. Андреев и др.]//ФТП. 1995.-Т. 29, вып. 10. - С. 1833-1843.

103. Bozack, M.J. Surface studies on SiC as related to contacts / M.J. Bozack // Phys. Stat. Sol. (b). 1997. - Vol. 202, N 2. - P. 549.

104. Контакт металл карбид кремния: зависимость высоты барьера Шоттки от политипа SiC / С.Ю.Давыдов, А.А.Лебедев, О.В.Посредник, Ю.М.Таиров // ФТП. - 2001. - Т. 35, вып. 12. - С.1437-1439.

105. Посредник. О.В. Влияние политипизма на высоту барьера Шоттки на контакте металл SiC: модифицированная модель Людеке / О.В. Посредник // Вестник молодого ученого. - 2002. - N 2. - С. 58-63.

106. Роль вакансий кремния в формировании барьеров Шоттки на контактах Ag и Аи с ЗС- и 6Н- SiC / С.Ю. Давыдов, А.А. Лебедев, О.В. Посредник, Ю.М. Таиров // ФТП. 2002. - Т. 36, вып.6. - С. 690-692.

107. Давыдов, С.Ю. Роль вакансий в подрешетках кремния и углерода в формировании барьера Шоттки на контакте металл SiC / С.Ю. Давыдов, О.В. Посредник // ФТП в печати].

108. Давыдов, С.Ю. Политипизм карбида кремния и барьеры Шоттки / С.Ю.Давыдов, О.В.Посредник // ФТТ. 2006. - Т.48, вып.2. - С.25-29.

109. Структурные исследования гетеропереходов (p)3C-SiC-(n)6H-SiC / А.А.Лебедев и др.] // Письма в ЖТФ. 2001. - Т. 27, вып. 24. - С. 57-63.

110. Электрические характеристики гетеропереходов (p)3C-SiC (n)6H-SiC / А.А.Лебедев и др.] // Письма в ЖТФ. - 2002. - Т. 28, вып. 18. - С. 89-94.

111. Исследование р" -3C-SiC / n+ 6H-SiC гетеропереходов с модулированным легированием / А.А. Лебедев и др.] // Письма в ЖТФ. - 2002. - Т. 28, вып. 23. -С. 78-86.

112. Native defects and complexes in SiC / F.Bechstedt et al.] // J. Phys.: Condens. Matter. 2001. - Vol. 13, N 4. - P. 9027-9037.

113. Андо, Т. Электронные свойства двумерных систем / Т. Андо, А. Фаулер, Ф. Стерн. М.: Мир, 1985.

114. Демиховский, В.Я. Физика квантовых низкоразмерных систем / В.Я. Демиховский, Г.А. Вугальтер. М.: Логос, 2000.

115. Галицкий, В.М Задачи по квантовой механике / В.М. Галицкий, Б.М. Карнаков, В.И. Коган. М.: Наука, 1992.

116. Qteish, A. Polarization, band limits, and stability of SiC polytipes / A.Qteish, V. Heine, RJ. Needs // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 45, N 12. - P. 4534-4542.

117. Cubic polytype inclusions in 4#-SiC / H. Iwata et al.] // J. Appl. Phys. -2003. Vol. 93, N 3. - P. 1577-1585.

118. Оптические свойства полупроводников: справочник / В.И.Гавриленко и др.]. -Киев: Наук.думка, 1987.

119. Goldberg, Yu. In: Properties of Advanced Semiconductor Materials GaN, A1N, BN, SiC, SiGe / Yu. Goldberg, M.E. Levinstein, S.L. Rumyantsev. New York: J. Wiley and Sons, 2001.

120. Dubrovskii, G.B. Energy band structure and optical spectra of silicon carbide crystals / G.B.Dubrovskii, A.A.Lepneva // Phys. Stat. Sol. (b). 1977. - Vol. 19. - P. 729.

121. Polyakov, V.M. Calculation of Cutoff Frequency fT for a Model 6#-SiC/3C

122. SiC Field-Effect Transistor / V.M.Polyakov, F.Schwierz // Internationales Kolloquium Wissenschaftliches Technische Universitat Ilmenau.- 2003. P. 1-7.

123. Бонч-Бруевич, В.JI. Физика полупроводников / В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. -М.: Наука, 1977.

124. Давыдов, С.Ю. Об энергетических уровнях в квантовых ямах, образующихся на контактах кубического и гексагональных политипов карбида кремния / С.Ю. Давыдов, О.В. Посредник // Письма в ЖТФ. 2005.

125. Electron effective masses in 4H SiC. / N.T.Son et al.] // Appl. Phys. Lett. -1995. Vol. 66, N 9. - P. 1074-1076.

126. Давыдов, С.Ю. Оценки энергетических характеристик гетеропереходов 3C-SiC/2H, 4Н, 6Н и 8H-SiC / С.Ю.Давыдов, А.А. Лебедев, О.В. Посредник // ФТП.-2005.-Т. 39.

127. МВЕ growth and properties of SiC-multi-quantum well structures / A.Fissel et al.] // Appl. Surf. Sci. 2001. - Vol. 184, N 1. - P. 37.

128. Quantum well state of self-forming 3C-SiC inclusions in 4H-SiC determined by ballistic electron emission microscopy / Y.Ding et al.] // Phys. Rev. B. 2004. -Vol. 69.-P. 141305-1.

129. Camasesel, J. Intensity ratio of the doublet signature of exitons bound to 3C-SiC stacking faults in a 4H-SiC matrix / J.Camasesel, S.Juillaguet // Materials Science Forum. 2005. - Vol. 483-485. - P. 331.

130. Juillaguet, S. Specific aspects of type II heteropolytype stacking faults in SiC / S Juillaguet, J. Camasesel // Materials Science Forum. 2005. - Vol. 483-485. - P. 335.

131. Ландау, Л.Д. Квантовая механика. Нерелятивистская теория / Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. М.: Наука, 1974.

132. Маркушевич, А.И. Краткий курс теории аналитических функций / А.И. Маркушевич. М.: Наука, 1968.

133. Theoretical studies on defects in SiC / P.Deak et al.] // Materials Science Forum-1998. Vols. 264-268. - P. 279-282 (Trans. Tech. Publications, Switzerland).

134. Давыдов, С. Ю. Простая модель расчета высоты барьеров Шоттки на контактах переходных металлов с политипами карбида кремния / С.Ю.Давыдов // ФТТ. 2004. - Т. 46, вып. 12. - С. 2135- 138.

135. Brako, R. Theory of electronic processes in atom scattering from surfaces / R.Brako, D.M.Newns //Rep. Prog. Phys. 1989. - Vol. 52. - P. 655-697.

136. Дубровский, Г.Б. Энергетическая зонная структура и оптические спектры кристаллов карбида кремния / Г.Б. Дубровский, А.А. Лепнева // ФТТ. 1977. -Т.19,вып.5.-С. 1252-1257.

137. Slater, J.C. Simplified LCAO method for the periodic potential problem / J.C. Slater, G.F. Koster // Phys. Rev. 1954. - Vol. 94, N 6. - P. 1498-1524.

138. Слэтер, Дж. Диэлектрики, полупроводники, металлы / Дж.Слэтер. М.: Мир, 1969.

139. Каллуэй, Дж. Теория энергетической зонной структуры / Дж.Каллуэй. -М.: Мир, 1969.

140. Papaconstantopoulos, D.A. The Slater-Koster tight-binding method: a computationally efficient and accurate approach / D.A. Papaconstantopoulos, M.J. Mehl // J. Phys.: Condenss. Matter. 2003. - Vol. 15, N 2. - P. R413- 440.

141. Kalkstein, D. Green's function theory of surface states / D. Kalkstein, P.A. Soven // Surf. Sci. 1971. - Vol. 26, N 1. - P. 85-99.

142. Einstein, T.L. Indirect interaction between adatoms on a tight-binding solid / T.L. Einstein, J.R. Schrieffer // Phys. Rev. B. 1973. - Vol. 7, N 8. - P. 3629-3648.

143. Давыдов, С.Ю. Теория хемосорбции на дефектной поверхности / С.Ю. Давыдов // Изв. АН СССР, Сер. физ. 1974. - Т. 40, вып. 8. - С. 1707-1712.

144. Harrison, W.A. Energies of substitution and solution in semiconductors / W.A. Harrison, Kraut // Phys. Rev. B. 1988. - Vol. 37, N 14. - P. 8244-8256.

145. Давыдов, С.Ю. Расчет энергии замещения атомов кремния и углерода элементами III и V групп в карбиде кремния / С.Ю. Давыдов // ФТТ. 2004. - Т. 46, вып. 2. - С. 235-242.

146. Harrison, W.A. New tight-binding parameters for covalent solids obtained using Louie peripheral states / W.A. Harrison // Phys. Rev. B. -1981. Vol. 24, N 10. -P. 5835-5843.

147. Харрисон, У. Теория твердого тела / У. Харрисон. М.: Мир, 1972.

148. Lang N.D. The density-functional formalism and the electronic structure of metal surfaces // Solid State Physics. 1973. - Vol. 28. - P. 225-300.

149. Mattausch, A. Self diffusion in SiC: the role of intrinsic point defects / A. Mattausch, M. Bockstedte, O. Pankratov // Materials Science Forum. 2001. - Vols. 353-356. - P. 323-326.

150. Theoretical study of vacancy diffusion and vacancy-assisted clustering of antisites in SiC / E.Rauls et al.] // Phys. Rev. B. 2003. - Vol. 8. - P. 155208-1 -155208-9.

151. Займан, Дж. Современная квантовая теория / Дж. Займан. М.: Мир, 1971.

152. Давыдов, С.Ю. Влияние ширины зоны проводимости субстрата на электронное состояние адатома / С.Ю. Давыдов // ЖТФ. 1998. - Т. 68, вып. 4. -С. 15-19.

153. Monch, W. Tight-binding model of surface donor-state induced by metal adatoms on GaAs(l 10) surfaces / W. Monch // Europhys. Letters. 1988. - Vol. 7, N 3.-P. 275-279.

154. Daw, M.S. Vacancies near semiconductor surfaces / M.S. Daw, D.L. Smith // Phys. Rev. B. 1979. - Vol. 20, N 12. - P. 5150-5156.

155. Андерсон, Ф. Локальные моменты и локализованные состояния / Ф. Андерсон// УФН. 1979. - Т. 127, вып. 1. - С. 19-39.