Влияние импульсной фотонной обработки на процессы рекристаллизации пленок Au, Pt, Pd и оксидирования пленок Ti тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Синельников, Александр Алексеевич

• Синельников, Александр Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Синельников, Александр Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АКТИВАЦИЯ ТВЕРДОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ ИЗЛУЧЕНИЕМ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП.

1.1. Применение импульсной фотонной обработки.

1.1.1. Фотонная обработка для микроэлектроники.

1.1.2. Основные преимущества метода.

1.1.3. Перспективные возможности применения метода.

1.2. Основные проблемы, связанные с его использованием.

1.3. Механизмы активации процессов фотонной обработкой.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние импульсной фотонной обработки на процессы рекристаллизации пленок Au, Pt, Pd и оксидирования пленок Ti»

Актуальность темы диссертации.

Метод импульсной фотонной обработки излучением газоразрядных ламп (ИФО) - один из способов, позволяющих локализовать энергию в приповерхностной области и уменьшить время термической нагрузки, широкий спектр излучения газоразрядных ламп обеспечивает возможность отклика для большого числа облучаемых систем. Уже накоплен значительный экспериментальный материал по исследованию структурных превращений, изменению механических свойств и синтезу соединений, обсуждаются механизмы воздействия света на вещество, зависимость эффекта обработки от длины волны излучения, длительности и мощности импульса.

На сегодняшний день технологическая реализация метода ИФО во многих случаях опередила раскрытие механизма влияния света на ускорение твердофазных процессов. В практическом аспекте исследования были направлены на обеспечение латеральной равномерности нагрева подложки, на оценку градиента температуры по толщине облучаемых пластин кремния. В тоже время практически отсутствуют количественные оценки эффекта фотонной активации твердофазных процессов.

Работа выполнена в «Региональной научно-исследовательской лаборатории электронной микроскопии и электронографии» ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» и на кафедре «Материаловедения и индустрии наносистем» ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет».

Проведенные в рамках работы исследования поддержаны грантами: «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 гг.»; программой «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных и гуманитарных наук «Университеты России» (гранты №

УР.06.01.002, УР.06.01.009); РФФИ (грант № 06-03-96503-рцентрофи); Президента РФ «Поддержка ведущих научных школ» (№ НШ-4828.2010.3); ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0126).

Цель работы. Выявление эффекта ИФО по сравнению с термической обработкой (ТО) в активации процессов рекристаллизации тонких металлических пленок (на примере Аи, Р1 и Рс1) и синтеза однофазных ориентированных и неориентированных пленок ТЮ2 (рутил).

Для этого решали следующие задачи:

1. Провести сравнительные исследования методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) изменений зеренной структуры пленок Аи, Р1 и Рс1 при ИФО и ТО.

2. Методами ПЭМ исследовать фазовый состав, структуру и субструктуру пленок диоксида титана, образующегося при термическом оксидировании монокристаллических и поликристаллических пленок Т1 в атмосфере воздуха. Проверить применимость известных кристаллогеометрических критериев к прогнозированию ориентационных соотношений в системе Т1 - ТЮ2.

3. Методами ПЭМ, рентгеновской дифрактометрии, растровой электронной микроскопии (РЭМ), лазерной эллипсометрии исследовать фазовый состав, структуру и оценить скорость оксидирования поликристаллических пленок титана при ИФО.

4. Исследовать оптические свойства пленок диоксида титана в зависимости от дисперсности их зеренной структуры.

Объекты исследования.

Исследование эффекта ИФО в рекристаллизации выполняли на конденсированных пленках Аи, Р1 и Рс1, в оксидировании - на поликристаллических и эпитаксиальных пленках титана.

Научная новизна исследований. В работе впервые:

- сделана количественная оценка эффекта ИФО в рекристаллизации пленок металлов;

- установлены ориентационные соотношения между пленками ТЮ2 (рутил) и пленками Тл разных ориентаций;

- выявлена дислокационная субструктура болыпеугловых границ зерен в хемоэпитаксиальных пленках ТЮ2 (рутил) и определен тип зернограничных дислокаций;

- обнаружен размерный эффект фотолюминесценции.

Практическая значимость работы. Метод ИФО может быть использован для ускоренного синтеза пленок рутила заданной ориентации и зеренной структуры.

Гетероструктуры сочетающие в себе оптически прозрачную подложку и пленку рутила могут быть использованы для создания элементов фотокатализаторов и оптических фильтров.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Фотонная активация ускоряет процесс собирательной рекристаллизации высокодисперсных конденсированных пленок металлов.

2. При оксидировании многоориентационных эпитаксиальных и монокристаллических пленок Т\ реализуется многоориентационная хемоэпитаксия рутила вследствие большого структурного несоответствия кристаллических решеток оксида и металла.

3. Компенсация размерного и ориентационного несоответствия болыпеугловых границ зерен в многоориентационных эпитаксиальных пленках рутила осуществляется решеточными дислокациями.

4. Эффект фотонной активации процесса оксидирования проявляется в нелинейной зависимости толщины оксида от дозы энергии, поступающей на образец, в увеличении дисперсности пленок оксида.

5. При изменении дисперсности зеренной структуры пленок рутила от субмикрокристаллической до нанокристаллической происходит 30-кратное изменение фотолюминесценции в ближней ИК-области.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: VI Международная конференция «Взаимодействие излучений с твердым телом» (ВИТТ-2005) (Минск - 2005); V Школа-семинар «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения» (Москва - 2005); IV международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Нанокристаллизация. Биокристаллизация» (Иваново

2006); XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Москва

2007); XXI Всероссийское совещание по температуроустойчивым функциональным покрытиям (Санкт-Петербург - 2010); III Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» (Суздаль - 2010); XXIII Российская конференция по электронной микроскопии. (Черноголовка -2010); V Всероссийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах (ФАГРАН)» (Воронеж -2010); IV Всероссиской конференция по наноматериалам «Нано 2011» (Москва - 2011); The Int. Conf. on Luminescence & Optical Spectroscopy of Condensed Matter 2011 (ICL-11) (Ann Arbor, Michigan, USA - 2011).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем выполнены в [1-15]: получение исходных пленок, термическая и импульсная фотонная обработка гетероструктур, электронно-микроскопические исследования, интерпретация электронограмм, расчет энергии активации при рекристаллизации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 150 наименований. Основная часть работы изложена на 101 странице, содержит 27 рисунков и 2 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Синельников, Александр Алексеевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведено сравнительное электронно-микроскопическое исследование рекристаллизации тонких конденсированных пленок Аи, Р1 и Рс1, активируемой термической обработкой (ТО) и фотонной обработкой излучением импульсных ламп (ИФО) (спектр излучения 0,2-1,2 мкм). Установлено, что эффект ИФО по сравнению с ТО проявляется в ускорении роста зерен. Рассчитанные из экспериментальных данных величины энергии активации роста зерен при ИФО в 1,8-3,0 раза ниже, чем при ТО, что свидетельствует об изменении механизма процесса, контролирующего миграцию границ зерен.

2. Впервые исследована структура и ориентация пленок диоксида титана, образующегося при термическом оксидировании монокристаллических пленок Т1 в атмосфере воздуха. Показано, что вследствие структурного несоответствия кристаллических решеток металла и оксида реализуется многоориентационная хемоэпитаксия. Установлен набор ориентационных соотношений (ОС) между кристаллическими решетками титана и рутила, определены ОС. Методом ПЭМ высокого разрешения выявлена дислокационная субструктура болынеугловых 90-градусных границ в пленках рутила. Установлено, что размерное и ориентационное несоответствие на таких границах компенсируется зернограничными дислокациями решеточного типа.

3. Показана возможность и определены режимы формирования однофазных ориентированных пленок ТЮ2 (рутил) при ИФО монокристаллических пленок Т1 в атмосфере воздуха. Эффект ИФО проявляется в повышении дискретности зерен рутила. Установлена нелинейная зависимость скорости оксидирования Т1 от дозы энергии поступающего на образец излучения. При оксидировании поликристаллических пленок Т1 достигнута скорость роста оксида ~ 0,7 мкм-с"1. Увеличение дозы облучения приводит к развитию рельефа поверхности пленок оксида

4. Установлена размерная зависимость фотолюминесценции тонких ориентированных пленок рутила, проявляющаяся в 30-кратном снижении интенсивности характерной для рутила полосы в ближней ИК-области (Лтах ~ 820 нм) при изменении дисперсности зеренной субструктуры от субмикрокристаллической до нанокристаллической.

1.4. Заключение

Анализируя работы по применению фотонной обработки в активации различных процессов, можно констатировать, что технологическая реализация метода во многих случаях опередил раскрытие раскрытие механизма влияния света на ускорение процессов. Ощутим недостаток данных по количественной оценке эффекта собственно фотонной обработки в твердофазных процессах: оксидирования, нитридизации, карбидизации металлов и полупроводников и т.д.

Это обстоятельство и определило цель и задачи диссертационного исследования, сформулированных во введении.

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

В этой главе описаны способы создания гетероструктур для исследования рекристаллизации тонких пленок Аи, Р1 и Рс1, методика термической и импульсной фотонной обработки. Так же описаны способы получения и оксидирования поликристаллических и эпитаксиальных пленок Ть Перечислены методы исследования структуры, ориентации, фазового состава и морфологии поверхности образцов.

2.1. Материалы и способы нанесения исходных пленок

2.1.1. Пленки Аи, Рс1

Для оценки эффекта фотонной активации процесса рекристаллизации были получены методом термического испарения и конденсации пленки Аи, Р1 и Рс1. В эксперименте необходимо было выполнение следующих условий:

- постоянство толщин исходных металлических пленок;

- толщина пленок должна удовлетворять условиям проведения фазового и структурного анализа методами ДБЭ и ПЭМ;

- эквивалентность температуры при отжигах разными методами;

- фазовый состав пленок в результате обработок не изменяется;

- возможность подготовки объектов для исследования методами ДБЭ и ПЭМ без артефактов.

Образцы готовились следующим образом. На полированных с двух сторон пластинах монокристаллического кремния КЭФ 0,2 (100) толщиной 380 мкм термическим оксидированием в диффузионных системах типа АДС-6/100 формировали слои 8Ю2 толщиной порядка 0,5-1 мкм.

Пленки металлов (чистота исходной навески 99,99 %) толщиной около 50 нм наносили методом термического испарения и конденсации в вакууме 10"4 Па на неподогреваемые кремниевые пластины, оксидированные с обеих сторон. Скорость нанесения пленок Аи - 8 нм/с, Р1 - 25 нм/с, Рс1 — 15 нм/с.

Подготовлены следующие гетероструктуры: Аи /8Ю2 /в! /8Ю2 /Аи, /$Ю2 /81 /8Ю2, Р(1 /8Ю2 /81 /8Ю2 /Рё.

Контроль скорости конденсации пленок Аи, Р1 и Рё проводили с помощью кварцевого измерителя толщины (КИТЧ). Температуру подложек контролировали хромель-алюмелевой термопарой. Во всех экспериментах давление в вакуумной камере контролировали термопарной лампой ПМТ-2 (низкий вакуум), ионизационной лампой ПМИ-2 (высокий вакуум) и вакуумметром ВИТ-2П.

2.1.2. Пленки Л

Поликристаллические пленки Т1 на оксидированном кремнии. Исходные пленки Т1 наносили на поверхность термически оксидированного кремния КДБ-10 (111) методом магнетронного распыления мишени титана марки ВТ-1-00 в атмосфере аргона (р=0,5 Па) на подогреваемые подложки (Тп~ 250 °С) на установке «Оратория-29». Рабочее давление достигали использованием безмасляных средств откачки (криогенный насос); мощность магнетрона составляла 2 кВт. Толщину пленок варьировали скоростью движения пластин по конвейеру под магнетроном. Поверхность оксидированных кремниевых пластин перед помещением в вакуумную установку очищали от загрязнений в смеси Каро (смеси серной кислоты и перекиси водорода в соотношении 7:3), затем промывали в деионизованной воде с последующей сушкой на центрифуге в атмосфере особо чистого азота.

Таким образом для оксидирования Т1 была подготовлена гетероструктура Т1 (0,54 мкм)/8Ю2 (0,5 мкм)/81 (380 мкм) (111)/ 8Ю2 (0,5 мкм)/ Т1 (0,54 мкм). Толщина оксида кремния выбрана из такого расчета, что бы при исследовании методом рентгеновской дифрактометрии не проявлялись отражения от кремния.

Эпитаксиальные пленки Т1 на подложке КС1. Тонкие ориентированные пленки Т1 получали методом электронно-лучевого испарения и конденсации в вакууме не хуже 1(Г Па в установке с безмасляными средствами откачки на базе диодных магниторазрядных систем НМД0025-1 с двухступенчатой криосорбционной системой. На рис. 2.1 представлена схема установки электронно-лучевого распыления. Испарение металла проводили с помощью острофокусной пушки с ускоряющим напряжением 3-Ю4 В.

->вода

Рис. 2.1 Схематическое изображение установки электронно-лучевого распыления: 1 - вакуумная камера; 2 - азотная ловушка; 3 - резистивная печь; 4 - заслонка; 5 - отклоняющая катушка; 6 - навеска испаряемого материала; 7 - водоохлаждаемый медный тигель; 8 - фокусирующая катушка; 9 -катодный узел; 10 - подложка

Конденсацию Тл проводили со скоростью 15 нм-с"1 на поверхность (001) монокристаллов КС1 при температуре около 400 °С. Подложку готовили сколом на воздухе. Толщину пленки 40-50 нм выбирали исходя из возможности проведения ПЭМ исследования с учетом последующего оксидирования.

Эпитаксиальные пленки Т1 на фторфлогопите. Тонкие ориентированные пленки Т1 на фторфлогопите получали в условиях аналогичных для Ti на KCl, при температуре подложки 650 °С, толщина пленки - 40-50 нм. Свежий скол поверхности фторфлогопита готовили расщеплением по плоскости 001 непосредственно перед откачкой камеры. Подложку выбирали исходя из возможности получения монокристаллических пленок [120] и существенно большей ширины запрещенной зоны [116], чем у рутила, для проведения оптических исследований.

2.2. Активация процессов рекристаллизации и оксидирования

2.2.1. Рекристаллизация пленок Au, Pt и Pd фотонной обработкой и быстрым термическим отжигом

ИФО проводили при разных энергиях излучения в вакууме (10~3 Па) на установке УОЛП - 1М пакетами импульсов длительностью 0,01 с в течение 2 с. hv —

Рис. 2.2 Схема облучаемой гетероструктуры: 1 - 81; 2 - 8Ю2; 3 - Ме

В установке УОЛП-1М нагрев образцов осуществлялся излучением трех газоразрядных ксеноновых ламп ИНП-16/250. Для обработки в вакууме реактор откачивался двухступенчатой системой откачки состоящей из

П. г пТМЯН диффузионного и механического насосов. Ксеноновые лампы размещались внутри реактора в кварцевых трубках. Спектр излучения импульсных ксеноновых ламп ИНП-16/250 охватывает диапазон длин волн 200-1200 нм, что соответствует квантам в области энергий 1-6 эВ.

В связи с известной проблемой при определении температуры в быстрых термических процессах [121-125], связанной с инерционностью термопарных измерений, была использована калориметрическая методика оценки плотности энергии поступающей на образец, приведенная в [126].

Значения потока поглощаемой образцом энергии (Еи) рассчитаны с учетом эффективных коэффициентов отражения исследуемых материалов в действующем диапазоне длин волн и составили 80- 175 Дж-см"2 для Аи и

100 - 230 Дж-см" для Р1 и Рё, что соответствует потоку фотонов порядка 20 2

10 квантов/см . Температуру для термического отжига определяли в соответствии с методикой, описанной в [70,127].

Эквивалентные по температурному режиму ИФО и ТО были реализованы в двух вариантах: 1) при двухстороннем нанесении пленки металла (гетероструктуры Аи /8Ю2 /81 /8Ю2 /Аи и Рс1 /8Ю2 /81 /8Ю2 ЛМ) -облучением образцов с одной стороны (рис. 2.2), обеспечивающим в силу малого перепада температур практически одинаковый температурный режим для обеих пленок Аи (Рё) (согласно [128] разница температур на обеих сторонах не превышает 2,5 °С и устанавливается за 1,2 с); 2) при одностороннем нанесении пленки (гетероструктура Р1 /8Ю2 /81 /8Ю2) -погружением образца в аксиальную резистивную печь на 2 с при температуре печи, обеспечивающей достигаемую при ИФО температуру образца (Тд) в вакууме при давлении 10" Па. Поскольку оптические и теплофизические характеристики металлов в зависимости от температуры изменяются в достаточно широком диапазоне, то рассчитанные значения Тд, а значит и значения температуры печи [70] лишь в некотором приближении можно считать эквивалентными истинной Тд образцов при соответствующих режимах ИФО. В связи с этим для оценки близости рассчитанных и истинных значений Тд образцы гетероструктур Au /Si02 /Si /Si02 /Au отжигали и погружением в аксиальную печь.

В аксиальной печи температура контролировалась платина-платинародиевой термопарой.

2.2.2. Оксидирование пленок Ti, активируемое термическим отжигом

Оксидирование пленок титана производили термическим отжигом на воздухе двумя способами: изотермическим отжигом (от 5 до 30 мин.) и быстрым термическим отжигом (единицы секунд).

Быстрый термический отжиг поликристаллических пленок Ti. Для выявления эффекта ИФО в процессе оксидирования пленок Ti облучение гетероструктуры Ti / Si02 / Si / Si02 / Ti проводили с одной стороны (см. рис. 2.2); при этом исходили из того, что температурное поле по глубине образца однородно, то есть температурные режимы с обеих сторон пластины практически одинаковы [129,130]. Это дает возможность оценить эффект ИФО в активации процесса оксидирования, поскольку с учетом спектра используемого излучения можно считать, что на необлученной стороне реализуется режим БТО.

Оксидирование свободных от подложки эпитаксиальных пленок Ti. Оксидирование образцов тонких эпитаксиальных пленок Ti предварительно отделенных от подложки KCl проводили изотермическим отжигом в муфельной печи резистивного нагрева СУОЛ в атмосфере воздуха в течение 5 или 30 мин. при температуре 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 и 800 °С.

Оксидирование эпитаксиальных пленок Ti на фторфлогопите. Оксидирование проводили изотермическим отжигом в атмосфере воздуха в печи СУОЛ при температуре 400, 600, 800 и 1000 °С. Время обработки составляло 10 мин. Температура в печи контролировалась хромель-алюмелевой термопарой.

2.2.3. Оксидирование пленок Ti, активируемое фотонной обработкой

Импульсную фотонную обработку образцов производили на установке УОЛП-1М излучением трех газоразрядных ксеноновых ламп ИНП-16/250 (см. рис. 2.1а).

Оксидирование поликристаллических пленок Ti. ИФО гетероструктуры (рис. 2.16) проводили в атмосфере воздуха в интервале величин энергии поступающего на поверхность образца излучения Еи = 110 - 230 Дж-см"2 (соответственно время облучения 0,8 - 1,8 с).

Оксидирование пленок Ti на фторфлогопите. Импульсную фотонную обработку в атмосфере воздуха проводили при Еи от 95 Дж-см" (время облучения 1,2 с) до 160 Дж-см" (2,0 с). Подложку закрепляли в камере на кварцевой оснастке пленкой титана к источнику излучения.

2.3. Методы исследования фазового, элементного состава, субструктуры и морфологии поверхности

Исследование фазового состава, структуры и субструктуры пленок толщиной до 100 нм проводили на микроскопах ЭМВ-100БР, ПРЭМ-200, Philips ЕМ-430 ST1, Tecnai G2 20F S TWIN2 (фирма FEI) с использованием различных методик: дифракция быстрых электронов, получение светлопольных и темнопольных изображений.

Расчет полученных электронограмм проводили по стандартной методике [131,132], используя международные таблицы [133].

1 Исследование выполнено в ООО «Системы для микроскопии и анализа», Москва.

2 Исследование выполнено в Белгородском государственном университете.

Среднюю величину зерна образцов определяли по методике Джеффриса [134].

Измерение толщины исходных поликристаллических толстых пленок Ti проводили на микроинтерферометре МИИ-4, а также на автоматическом профилометре Alpha Step-200.

Фазовые превращения при ИФО и ТО пленок Ti толщиной более 0,3 мкм исследовали методом рентгеновской дифрактометрии на приборах ДРОН-4 и ARL X'TRA (фирма Thermo Fisher Scientifics). Расчет рентгенограмм проводили по стандартной методике с использованием базы данных [133].

Морфологию поверхности пленок, а также поверхность поперечных сколов гетероструктуры (для контроля толщины слоев Si02, Ti, ТЮ2) исследовали на растровом электронном микроскопе JEOL JSM-6380 и атомно-силовом микроскопе Solver Р47 (фирма NT-MTD).

Толщину образующихся оксидных слоев определяли методом лазерной эллипсометрии по оптическим параметрам пленок (4* и А), полученным на эллипсометре ЛЭФ-ЗМ-1 на трех углах (45°,55°,65°) [135].

Элементный состав мишени и пленок определяли методом рентгеноспектрального микроанализа на РЭМ Camscan S4 с системой рентгеновского энергодисперсионного анализа LINK AN 10/55.

2.4. Методы подготовки образцов для исследований

2.4.1. Для исследования методом ПЭМ рекристаллизации металлических пленок подготовили образцы исходных и отожженных гетероструктур. Тонкие пленки Au, Pt, Pd отделяли подтравливанием слоя Si02 гетероструктур Me /Si02 /Si /Si02 /Ме или Me /Si02 /Si /Si02 в водном растворе плавиковой кислоты 1:5 (1 часть кислоты и 5 частей дистиллированной воды) [131,136], где предварительно механически удалялась пленка металла с противоположной стороны гетероструктуры. С поверхности раствора пленку перекладывали с помощью фторфлогопита на поверхность дистиллированной воды для удаления остатков кислоты. Затем пленку подлавливали на предметную сетку, фиксировали между двумя слоями сетки и второй раз промывали погружением в дистиллированную воду.

2.4.2. Для исследования методом ПЭМ поликристаллической пленки титана оксидированного ИФО образец подготовили по методике «cross-section» [28]. Тонкий срез поперечного скола приготовили на электронно-ионном сканирующем микроскопе Quanta 200 3D.

2.4.3. Для исследования методом ПЭМ эпитаксиальных свободных от подложки пленок оксида титана образцы готовили следующим образом. Исходную пленку отделяли растворением кристаллов соли в воде, затем вылавливали на медно-никелевую предметную сетку, вырезали по размеру объектодержателя и размещали между пластинками фторфлогопита. После чего образец отжигали.

2.4.4. Для исследования методом ПЭМ оксидированные на фторфлогопите эпитаксиальные пленки Ті отделяли желатином. Методика заключается в нанесении капли жидкого желатина на поверхность пленки и, после его высыхания, отрыва участка поверхности образца. Оторванный фрагмент на желатине помещали на поверхность воды (желатином вниз) и нагревали до растворения в воде желатина. После промывки пленку вылавливали на предметную сетку.

2.5 Исследование оптических свойств тонких пленок оксида титана

Спектры пропускания тонких пленок оксидов титана на фторфлогопите в видимой и ближней УФ области исследовали на однолучевом спектрофотометре Shimadzu UV-mini-1240 в спектральной области 300-1950 нм. Ширина запрещенной зоны рассчитывалась по методике [137].

Для измерений спектров стационарной фотолюминесценции в области 400-860 нм использовался автоматический спектрально-люминесцентный комплекс [138,139] созданный на базе монохроматора МДР-4 с дифракционной решеткой 1200 штрихов/мм. Исследуемые образцы размещались в вакуумный оптический криостат, в котором достигалось давление 10"4 Па. Температура образца могла варьироваться от -196 до +25 °С (соответственно, температура кипения жидкого азота и комнатная). В качестве источника непрерывного УФ излучения применяли азотный лазер ЛГИ-21 с длиной волны 337 нм, мощностью на выходе излучателя 3 кВт, длительностью импульса 8 не и частотой импульса 100 Гц.

3. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК Аи, и Рсі, АКТИВИРУЕМАЯ ИМПУЛЬСНОЙ ФОТОННОЙ ОБРАБОТКОЙ 3.1. Субструктура пленок

Эффект фотонной активации в рекристаллизации тонких пленок Аи, Р1 и Рсі проиллюстрирован соответственно на рис. 3.1, 3.2 и 3.3 [1,2,6]. Исходные структуры (а) нанодисперсные: средний размер зерен Аи составляет около 20, РІ - 10 и Рсі - 20 нм.

Рис. 3.1 ПЭМ-изображения, характеризующие субструктуру исходной 2 пленки Аи (а), после ИФО с Еи = 120 Дж-см" (б) и после отжига при температуре 740 °С (в - облучением, г - в печи)

150 нм[ г мнв^шн^н д ПА, ¿ШШ Ж* Л

Рис. 3.2 ПЭМ-изображения, характеризующие субструктуру исходной пленки Р1 (а), после ИФО с Еи = 120 (б) и 200 Дж-см"2 (г); после ТО в печи при эквивалентных температурах 830 (в), 1370 °С (д) соответственно оШт штхжт л в * т ?

Рис. 3.3 ПЭМ-изображения, характеризующие субструктуру исходной л пленки Рс1 (а), после ИФО с Еи = 230 Дж-см" (б); после эквивалентной ТО с обратной стороны (в)

Из представленных изображений зеренной субструктуры видно, что во всех случах реализуется собирательная рекристаллизация с характерным двухмодальным распределением размеров зерен в ее итоге [140].

Во всех исследованных образцах обнаружена существенная разница средних линейных размеров зерен в образцах после ИФО и эквивалентной ТО, указывающая на то, что при ИФО рекристаллизация металлических пленок идет активнее, чем при ТО. Характерным для пленок всех металлов является ярко выраженная неоднородность зеренной субструктуры на всех стадиях отжига. Она указывает на то, что отдельные микроскопические участки образца рекристаллизуются с разной скоростью, что можно объяснить разной ориентацией растущих зерен. Увеличение Еи при ИФО и Тд при ТО приводит к относительному увеличению размеров областей, с крупными зернами, и уменьшению областей из мелких зерен (например, в пленках Pt это видно из сравнения рис. 3.26 и г, в и д соответственно). При воздействии достаточно больших потоков энергии при ИФО неоднородность зеренной субструктуры уменьшается вследствие уменьшения относительной доли мелких зерен (рис. 3.2г и 3.36).

Сопоставление субструктуры пленок Аи после БТО облучением1 (рис. 3.1b) и ТО погружением в печь (рис. 3.1 г) указывает на идентичность структурных изменений, происходящих при обоих способах нагрева. Обработка пленок Аи в режиме, по расчетам близком к температуре плавления (Еи = 175 Дж-см" и Тд= 1070°С), приводила к изменению рельефа поверхности, характерному для начала плавления металлической пленки, что подтверждает правильность оценок величины Тд.

3.2. Оценка эффекта фотонной активации рекристаллизации

Для количественной оценки эффекта фотонной активации были рассчитаны зависимости средней скорости роста зерен (v) пленок исследованных металлов от температуры при ИФО и ТО. Графики зависимости lnv от 1/Т представлены на рис. 3.4. Все зависимости в пределах погрешности измерений аппроксимируются прямой линией, т.е. подчиняются соотношению Аррениуса [141]. Рассчитанная энергия активации приведена на рис. 3.4.

Для всех исследованных металлов обнаружено не только увеличение скорости роста зерен для каждой заданной температуры (все графики, построенные для образцов, прошедших ИФО, расположены выше по оси

1 Пленки на необлученной стороне гетероструктуры ординат, чем соответствующие графики для образцов после ТО), но и изменение угла наклона графиков к оси абсцисс (наклон графиков, построенных для образцов, прошедших ИФО, меньше, чем наклон соответствующих графиков для образцов после ТО). Рассчитанные значения энергии активации приведены на рис. 3.4. Для случая ТО они соответствуют известным величинам для процессов, контролирующих миграцию границ зерен [142]. Существенно меньшие величины энергии активации при ИФО свидетельствуют о дополнительном механизме элементарных процессов, контролирующих рекристаллизацию.

При энергиях фотонов, соответствующих инфракрасной области спектра, электроны получают энергию за время импульса практически непрерывно, и переход в возбужденное состояние оказывается невозможным. В благородных металлах в видимой и ультрафиолетовой области начинается квантовое поглощение энергии фотонов электронами, например для Аи А, = 0,5 мкм [143]. Поэтому при облучении образцов излучением ксеноновых ламп, наряду с фононным, происходит возбуждение электронной подсистемы. Возбужденные электроны релаксируют большей частью безызлучательно [84,144]. Безызлучательный распад электронного возбуждения, локализованного в некотором малом объеме (точечные дефекты, примесь и т.п.), происходит благодаря электрон-фононному взаимодействию. Если это взаимодействие достаточно мало, то локализованное электронное возбуждение можно рассматривать как квазистационарное, резонансно взаимодействующее с кристаллическими фононами [145]. В рамках теории нестационарных возмущений вероятность распада электронного возбуждения некоторого примесного центра является функцией плотности энергетических состояний, близких по значению энергии к квазистационарному. Поскольку количество таких состояний в веществе ограничено, возбужденное электронное состояние распадается с возбуждением колебаний лишь некоторых частот (мод нормальных колебаний), находящихся в «резонансе» с первоначальным состоянием. Это обстоятельство указывает на то, что сначала возбуждаются не все нормальные колебания кристалла, а только некоторые. Таким образом, в начальные моменты распада энергия электронного возбуждения сразу не переходит в энергию тепловых колебаний, которые отличаются равномерным распределением энергии по всем степеням свободы, и ограниченному числу возбужденных колебательных мод соответствуют колебания атомов кристалла с амплитудами, значительно превышающими тепловые. Это равносильно испусканию из места локализации первоначального электронного возбуждения большого количества фононов, т.е. гиперзвука высокой интенсивности.

Проходя по кристаллу, гиперзвуковые волны способны произвести перестройку структуры кристалла, создать новые дефекты, что в условиях обычной ТО возможно лишь при очень высоких температурах. Такое воздействие можно описать эффективной температурой Тэ, при которой возможны такие же амплитуды колебаний. Тэ значительно выше Тд, причем с увеличением потока поступающей на образец энергии разность между ними ДТ = Тэ-Тд уменьшается. На рис. 3.4 показаны величины 1/Тэ и 1/Тд, характерные для пленок Аи при воздействии на них световых потоков с

Еи = 120 Дж-см-2 (Тэ, = 895 °С, ТД1 = 740 °С, АТ, = 155 °С) и Еи = 80 Дж-см"2 (ТЭ2 = 680 °С, ТД2 = 500 °С, ДТ2 = 180 °С).

В условиях распространения гиперзвуковой волны в кристалле весьма эффективным в диссипации неравновесного состояния оказывается формирование большого количества точечных дефектов - вакансий и межузельных атомов, которые могут самоорганизовываться и создавать скопления или пары Френкеля, т.е. при облучении происходит изменение структуры в наноразмерных областях. Образующиеся в кристалле группы атомов - краудионы - имеют невысокую энергию активации миграции (несколько десятых долей эВ в расчете на 1 атом), что сопоставимо с полученными результатами (энергия активации роста зерен при ИФО в пленке Аи в расчете на 1 атом составляет 0,42 эВ, в Р1; - 0,26 эВ, в Рё -0,2 эВ). Таким образом, в процессе ИФО становится возможной реализация дополнительного механизма самодиффузии, контролирующей миграцию межзеренных границ, который обусловлен высокой подвижностью образовавшихся дефектов и приводит к уменьшению энергии активации процесса рекристаллизации.

В рамках предложенного механизма можно объяснить и более значительное уменьшение энергии активации роста зерен в пленках Р1 и Рё при ИФО по сравнению с ТО, чем в Аи. При приблизительно равных условиях поглощения световой энергии в металлах большая теплопроводность Аи, чем Р1 и Рё, приводит к более быстрому переходу энергии в тепловые колебания решетки, в то время как меньшая теплопроводность Р1 и Рё обусловливает большую перекачку поглощенной энергии в энергию гиперзвуковых волн.

Экспериментальные результаты, полученные в настоящей работе, и предложенный механизм, хорошо согласуются с обнаруженным авторами [146] уменьшением энергии активации диффузии в металлических образцах Си - Ag, Си - БЬ и Си - Эп в результате облучения ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами, а также с обнаруженной в [106] зависимостью структуры поверхности монокристалла меди от длины волны лазерного излучения: сравнение действия коротковолнового и длинноволнового импульсного лазерного излучения показало, что в первом случае образовывались дефекты приповерхностного слоя монокристалла меди в виде самоорганизованных наноразмерных скоплений адатомов и вакансий, в то время как во втором случае никаких изменений в структуре поверхности не выявлено.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Синельников, Александр Алексеевич, 2011 год

1. Тураева Т.Д., Синельников A.A. Эффект фотонного облучения в рекристаллизации тонких пленок Pd // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. 2005. - Вып. 1.17. - С. 45-48.

2. Иевлев В.М., Тураева Т.Д., Латышев А.Н., Синельников A.A., Селиванов В.Н. Влияние фотонного облучения на процесс рекристаллизации тонких металлических пленок // ФММ. 2007. - Том 103. - №1. - С. 61-66.

3. Иевлев В.М., Солнцев К.А., Синельников A.A., Солдатенко С.А. Ориентация и субструктура хемоэпитаксиальных пленок рутила // Материаловедение. 2010. - №7. - С. 2-7.

4. Иевлев В.М., Канныкин C.B., Кущев С.Б., Синельников A.A., Солдатенко С.А. Синтез пленок рутила, активируемый фотонной обработкой // ФХОМ. 2011. - №4. - С. 18-25.

5. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Латышев А.Н., Тураева Т.Л., Синельников A.A. и др. Фотонная активация твердофазных процессов // VI Международная конференция «Взаимодействие излучений с твердым телом» (ВИТТ-2005). Минск. - 2005. - С. 229-231.

6. Синельников A.A. Влияние нетепловых эффектов фотонного облучения на процесс рекристаллизации тонких плёнок Pd // V Школа-семинар «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения». М.: изд-во МГУ, 2005. С.76.

7. Иевлев В.М., Горожанкин Ю.В., Канныкин C.B., Кущев С.Б., Синельников A.A. и др. Эффект фотонной обработки в синтезе тонких нанокристаллических пленок и нанокристаллизации аморфных сплавов

8. XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. М.: Граница. - 2007. - Т. 2. - С. 34.

9. Иевлев В.М., Синельников A.A., Солдатенко С.А., Возгорьков A.M. Ориентация и субструктура хемоэпитаксиальных пленок ТЮ2 и Zr02 // XXI Всероссийское совещание по температуроустойчивым функциональным покрытиям. Санкт-Петербург. 2010. - С. 27-28.

10. Иевлев В.М., Солдатенко С.А., Синельников A.A. Ориентация и субструктура эпитаксиальных пленок рутила // XXIII Российской конференция по электронной микроскопии. Черноголовка. 2010. -С. 213-214.

11. Condensed Matter 2011 (ICL-11). Ann Arbor, Michigan, USA. 2011. -http://sitemaker.umich.edu/icl2011/home.

12. Солдатенко С.А., Синельников А.А., Возгорьков A.M. Синтез ориентированных пленочных наноструктур Ti02 и Zr02 // IV Всероссиская конференция по наноматериалам. «Нано 2011». Москва. -2011.-С. 246.

13. Wei C.S., Van der Spiegel J., Santiago J. Incoherent radiative processing of titanium silicides // Thin Solid Films. 1984. - vol. 118. - № 2. - P. 155 - 162.

14. Иевлев B.M., Кущев С.Б., Тонких H.H. и др. Применение импульсной термической обработки в технологии изготовления интегральных схем // ЭП. 1986. - №1(Т). - С.32-35.

15. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Тонких Н.Н. Применение импульсного фотонного отжига в технологии изготовления СБИС // Специальная электроника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1987. - Вып.2 (51). - С.56-61.

16. Егоров В.В., Злобин В.П., Иевлев В.М. и др. Метод импульсного фотонного отжига в технологии изготовления интегральных схем с диэлектрической изоляцией // ЭП. 1989. - №9. - С.2-5.

17. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Злобин В.П. и др. Получение силицидов палладия с помощью импульсного фотонного отжига // ЭП. №2(Т) (33).- 1987.-С. 65-69.

18. Borisenko V.E., Gribkovskii V.V., Labunov V.A. et al. Incoherent light annealing of phosphorus-doped polycrystalline silicon // Phis.State Sol. -1983.-V. 75. №1. - P. 117.

19. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции / Под. ред. Д. Поута, К. Ту, Д. Мейера. М.: Мир. 1982. - 576 с.

20. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. М.: Мир. - 1986. - 176 с.

21. Лабунов В.А., Борисенко В.Е., Заровский Д.И. и др. Формирование силицидов импульсной термообработкой пленочных структур// Зарубежн. электрон, техника. 1985. - № 8. - С. 27-53.

22. Wu I. С., Chu J. J., Chen L.J. Local epitaxy of TiSi2 on (111) Si: Effects due to rapid thermal annealing and to the annealing atmosphere // J. Appl. Phys.- 1986. V. 60. - № 9. - P. 3172 - 3175.

23. Иевлев B.M., Кущев С.Б. Формирование пленок силицидов металлов методом импульсной фотонной обработки // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. Воронеж. 1997. - Вып. 1.2. - С. 8-13.

24. Кущев С.Б. Исследование фазового состава и субструктуры силицидов образующихся при ИФО некогерентным излучением пленок металлов на кремнии // Дис. Д-ра физ.-мат. наук. Воронеж. - 2000. - 248с.

25. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Злобин В.П. Структура и состав силицидов, образующихся при фотонном отжиге Pt на Si // ФХОМ. 1986. - № 2. -С. 128-130.

26. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Рубцов В.И. и др. Состав и структура силицидов образующихся при импульсной фотонной обработке пленок титана на монокристаллическом и аморфном кремнии // ФХОМ. 1997.- № 4. С. 62-67.

27. Иевлев В.М., Кущев С.Б., Санин В.Н. Твердофазный синтез силицидов при импульсной фотонной обработке гетеросистем Si-Me (Me: Pt, Pd, Ni, Mo, Ti) // ФХОМ. 2002. - № 1. - С. 27-31.

28. Иевлев B.M., Кущев С.Б., Огнев А.С. и др. Эффект ювенильной поверхности кремния в формировании пленок дисилицида молибдена // Поверхность. Физика, химия, механика. 1990. - № 2. - С. 147-150.

29. Okamoto Т., Shimizu М., Ohasaki A. et al. Simultaneous formation of TiN and TiSi2 by lamp annealing in NH3 ambient and its application to diffusing barriers // J. Appl. Phys. 1987. - Vol. 62. - №11. - P. 4465-4470.

30. Borisenko V.E., Parkhutik V.P. RBC study of transient thermal and anodic oxidation of tantalum films // Phis. Stat. Sol. (a). 1986. - Vol. 93. - №1. -P. 123-130.

31. Хитько В.И., Лабунов B.A., Борисенко B.E. и др. Влияние термообработки на поведение вольфрама в приповерхностных слоях монокристаллического кремния // Поверхность. 1984. - №7. - С. 134-137.

32. Борисенко В.Е. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве / Под ред. В.А. Лабунова. Мн.: Навука i тэхшка, 1992.-248 с.

33. Мейер Дж., Эриксон Л., Дэвис Дж. Ионное легирование полупроводников. М.: Мир. - 1973. - 296 с.

34. Фельсков М.Н. и др. Влияние импульсного отжига на свойства имплантированных поликристаллических слоев кремния // Ионная имплантация в полупроводниках и других материалах. Вильнюс. -1983.-С. 4.

35. Kadyrakunov К.В., Nidaev E.V., Plotnikov А.Е. et al. Flash lamp annealing of ionimplanted polycrystalline silicon // Phis. State Sol. 1983. - V. 75. -№2.-P. 483.

36. Borisenko V.E., Nylandsted Larsen A. Incoherent light induced diffusion of arsenic into silicon from spin-on source // Appl. Phis. Lett. 1983. - Vol. 43.-№6. -P. 582-584.

37. Kato Y., Ono Y. Phosphorus diffusion using spin-on phosphosilicateglass source and halogen lamps // J. Electrochem. Soc. 1985. - Vol. 132. - №7. -P. 1730-1732.

38. Antonova I.V., Kadyrakinov K.B., Nidaev E.V. et al. Diffusion of iron and gold in silicon annealed with millisecond pulses // Phis. Stat. Sol. (a). -1983. Vol. 76, №2. - P. K213-K215.

39. Borisenko V.E., Dorofeev A.M. Gettering of impurities by incoherent light annealed porous silicon // Laser-Solid Interactions and Transient Thermal

40. Processing of Materials / Ed. by J. Narayan, W.L. Brown, R.A. Lemons. N. Y., North-Holland. - 1983. - P. 375-379.

41. Ухов В.А., Пилипенко В.А., Лесникова В.П. и др. Твердотельная рекристаллизация аморфного кремния с помощью импульсов некогерентного светового излучения // Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Нальчик.1983.-С. 81.

42. Young R.T. Electrical and structural characteristics of laser induced epitaxial layers // Appl. Phys. Lett. 1979. V. 35. - P. 447.

43. Стержанов Н.И., Пилипенко B.A., Лесникова В.П. и др. Оптическая импульсная обработка оксидных пленок алюминия // Электронная техника. Сер. 6. 1982. - Вып. 2. - С. 72.

44. Анищик A.M., Горушко В.А., Пилипенко В.А. и др. Физические основы быстрой термообработки. Создание многоуровневой металлизации. -Минск: БГУ. 2000. - 146 с.

45. Kadyrakunov K.V., Nidaev Е.В., Smirnov L.S. Behavior of built in charge in a dielectrics at pulsed annealing of Si-Si02 structures // Phys. Stat. Sol. (a). - 1982.-V. 70. - №1. - P. K15.

46. Белоногов E.K., Бугаков A.B., Иевлев B.M. и др. Ориентационные соотношения в системе Ni-NiO: критерии для прогнозирования // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. Воронеж. - 2003. - вып. 1.14. - С.33-39.

47. Канныкин С.В., Кущев С.Б., Юраков Ю.А. и др. Синтез пленок оксидов олова методом термической и импульсной фотонной обработки на воздухе // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. Воронеж. - 2004. -вып. 1.16. -С.52-55.

48. Борисенко В.Е., Юдин С.Г. Легирование кремния фосфором из поверхностного источника в процессе секундной термообработки светом // Электрон, техника. Сер. 6. Материалы. 1987. - №5. - С. 32-35.

49. Богданов А.И., Валиев К.А., Беликов JI.B. и др. Роль активных кислородных частиц в процессе УФ очистки поверхности неорганической подложки // Микроэлектроника. 1989. - Т. 18. - №6. - С. 540 - 543.

50. Зандберг Э.Я., Кнатько М.В., Палеев В.И. и др. Фотостимулированная диссоциация молекул на поверхности твердого тела // Изв. АН. Сер.физическая. 1992. - Т.56. - №8. - С. 21-27.

51. Анищик В.М., Горушко В.А., Пилипенко В.А. и др. Физические основы быстрой термообработки. Отжиг поликристаллического кремния диэлектрических пленок,очистка поверхности и эпитаксия. -Минск: БГУ. 2002. - 131 с.

52. Kirkpatrick А.К., Minnucci J.A., Greenwald А.С. et al. Transient processingoTof implanted semiconductors by pulsed electron beams // Proc. 1 Conf. on Ion Beam Modification of Materials. Bp. 1980. - P. 629-652.

53. Лазеры / Под ред. M.E. Жаботинского, Т.А. Шмаонова. М.: Сов. Радио. 1978.-Т.2-400 с.

54. Рэди Дж. Действие лазерного излучения. М.: Мир. 1974. - 465 с.

55. Пилипенко В.А., Горушко В.А., Стержанов Н.И. и др. Лазерная обработка поверхности кремниевых пластин // Поверхность. Физика, химия, механика. 1984. - Т. 7. - С. 113.

56. Пилипенко В.А., Горушко В.А., Стержанов Н.И. и др. Лазерное геттерирование дефектов в производстве полупроводниковых приборов и ИС // Электронная техника. Сер. 3. 1984. - Вып. 1. - С. 107.

57. Иевлев В.М., Белоногов Е.К., Базовой Б.П. Применение ИФО для синтеза пленок CuInSe2 // Вестник ВГТУ. 1998. - вып.1.3 - С. 56-58.

58. Иевлев В.М., Белоногов Е.К., Базовой Б.П. Применение импульсной фотонной обработки для синтеза пленок CuInSe2 // Неорганические материалы. 2000. -Т. 36. - № 9. - С. 1042-1044.

59. Н. Fujita at el. // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. - V. 39 - P. 7035-7039.

60. В. Jaber, Е. Dogheche, D. Remiens, В. Thierry. Influence of deposition parameters on physico-chemical and optical properties of sputtered PbTi03 thin films // Integrated Ferroelectrics. 1996. - V. 13(4). - P. 225-237.

61. Lijuan Shi, Krupanidhig S. В., Haertling H. Development of ferroelectric Pb(Zr;Ti)03 thin films by metallo-organic decomposition process and rapid thermal annealing // Integrated Ferroelecirics. 1992. - V. 1. - P. 111-127.

62. Иевлев B.M., Обвинцев Ю.А., Спирин А.И. и др. Синтез пленок титаната свинца методом импульсной фотонной обработки // Вестник ВГТУ, Сер. Материаловедение. 2001. - Вып. 1.10. - С. 72-73.

63. Соболь Е.А. и др. Механизм P-WC—»a-W2C превращения при отжиге пленок карбида вольфрама, полученных магнетронным распылением // ISTFE-12. 2002. - Т.З. - С. 330-333.

64. Соболь Е.А., Соболь О.В., Пугачев А.Т. и др. Влияние условий получения карбида вольфрама на их структурные характеристики // ISTFE-12. 2002. - Т.З. - С.326-329.

65. Семенов А.П., Смирнягина Н.Н. Синтез карбидов кремния и вольфрама под воздействием мощного электронного пучка // Неорганические материалы. 1998. - Т.34. - № 8. - С. 982-985.

66. Ghaisas Smita, Vispute R. D., Ogale S. B. et al. The study of pulsed laser deposited films from a pressed, sintered, W-C mixture at two different fluencies // Journal of Materials Research. 1992. - V. 7. - № 12. -P. 3250-3254.

67. Иевлев B.M., Сербии O.B., Кущев С.Б. и др. Синтез пленок карбидов вольфрама при импульсной обработке пленочных гетероструктур W-C // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. 2002. - Вып. 1.11. - С.87-93.

68. Сербии О.В. Синтез нанодисперсных пленок титаната свинца и карбида вольфрама методом импульсной фотонной обработки // Дис. канд. физ.-мат. наук. Воронеж. 2003. - 116 с.

69. Чапланов A.M., Шибко А.Н. Фазовые превращения в системе титан-кремний при лазерной обработке в алканах // Ж. техн. физ. 1999. - Т. 69.-№6. -С. 123-129.

70. Нуприенок И.С., Шибко А.Н. Изменение фазового состава пленок ванадия при окислении под влиянием УФ-света и отжига// неорганические материалы. 2002. - Т. 38. - № 6. - С. 695-699.

71. Иевлев В.М., Солдатенко С.А., Синельников А.А. Нитридизация ориентированных тонких пленок Ti и Zr // Современные методы и технологии создания и обработки материалов. Сб. мат. Минск. -2010.-Кн. 1.-С. 207-212.

72. Белоногов Е.К., Иевлев В.М., Канныкин С.В. и др. Синтез пленок нитридов титана методом импульсной фотонной обработки // Современные методы и технологии создания и обработки материалов. Сб. мат. Минск. - 2010. - Кн. 1. - С. 99-104.

73. Костюченко А.В. Синтез и структура пленок на основе гидроксиапатита // Дис. канд. физ.-мат. наук. Воронеж. - 2009. - 105 с.

74. Иевлев В.М., Домашевская Э.П., Терехов В.А. и др. Синтез нанокристаллических пленок гидроксиапатита // Конденсированные среды и межфазные границы. 2007. - Т. 9. - №3. - С. 209-215.

75. Иевлев В.М., Домашевская Э.П., Терехов В.А. и др. Структура, элементный состав и механические свойства пленок, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления гидроксиапатита // Физика и химия стекла. 2008. - Т. 34. - №5. - С. 798-807.

76. Van Vechten J. A., Tsu R., Saris F. W., Hoonhout D. Reasons to believe pulsed laser annealing of Si does not involve simple thermal melting // Phys. Lett. 1979.-V. 74A.-№6.-P. 417-421.

77. Van Vechten J. A., Tsu R., Saris F. W. Nonthermal pulsed laser annealing of Si: Plasma annealing // Phys. Lett. 1979. - V. 74A. - № 6. - P. 422-426.

78. Brown W. L. Transient laser-induced processes in semiconductors // Laser and electron beam processing of materials. N. Y.: Acad. Press. 1980. - P. 20-36.

79. Van Driel H. M. Influence of hot phonons on energy relaxation of high density carriers in germanium // Phys. Rev. 1979. - V. 19B. - № 11. -P. 5928-5932.

80. Fanchet P. M. Optical probing of Auger-governed decay of laser-induced plasma in InSb // Phys. status solidi. 1980. - V. 58A. - № 2. - P. k21 l-k214.

81. Медведев Э.С., Ошеров В.И. Теория безызлучательных переходов в многоатомных молекулах. М.: Наука. - 1983. - 280 с.

82. Von Allmen М. Coupling of beam energy to solids // laser and Electron Beam Processing of Materials / Ed. by C.W. White, P.S. Peercy. N.Y.: Academic Press. 1980. - P. 6-19.

83. Sedgwick Т.О. Short time annealing // J. Electrochem. Soc. 1983. -V. 130.-№2.-P. 484-493.

84. Пилипенко В.А., Стержанов Н.И., Топчий B.H. и др. Расчет температурных полей в кремниевой пластине при оптическом импульсном отжиге // Инженерно-физический журнал. 1982 -Т. XLIII. - №3. - С. 463.

85. Лабунов В.А., Стержанов Н.И., Пилипенко В.А. и др. Пространственное распределение температуры в пластине кремния при импульсном отжиге излучением ксеноновых ламп // Электронная техника. Сер. 6. 1982. - Вып. 8. - С. 17.

86. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Бином. -2003. -632 с.

87. Jellison G.E., Modine F.A. Optikal absorbtion of silicon between 1,6 and 4,7 eV at elevated temperatures // Appl. Phys. Lett. 1982. V. 41. - №2. -P. 180-182.

88. Boyd I.W., Binnie T.D., Wilson J.I.B. et al. Absorbtion of infrared radiation in silicon // J. Appl. Phys. 1984. - V. 55. - №8. - P. 3061-3063.

89. Качурин Г. А., Придании И. Б., Смирнов J1. С. Отжиг радиационных дефектов импульсным лазерным облучением // ФТП. 1975. - Т. 9. -вып. 7.-С. 1428-1429.

90. Штырков Е. И., Хайбуллин И. Б., Зарипов М. М. О механизме лазерного отжига имплантационных слоев // Международное рабочее совещание по ионному легированию полупроводников. Будапешт. -1975.-С. 282-285.

91. Kimerling L. С. Electronic stimulation of defect processes in semiconductors // Defects and radiation effects in semiconductors. London: Inst. Phys. - 1979. - P. 56—73.

92. Suski J., RzewuskiH. Ionization-enhanced crystallization of phosphorus implanted silicon layers // Radiat. Eff. 1979. - V. 40. - P. 82-85.

93. Germain P., Squelard S., Bourgoin J. Ionization enhanced crystallization in amorphous germanium // J. Non-Crystal Solids. 1977. - V. 23. - № 2. -P. 159-165.

94. Heywang W., Krimmel E. F., Runge H. Annealing mechanism of radiation damage and dopants in pulsed laser light irradiated ion implanted layers // Phys. status solidi. 1979. - vol. 51 A. - № 1. - P. k79-k82.

95. Двуреченский A.B., Качурин Г.А., Нидаев E.B., Смирнов JI.С. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. М.: Наука. -1982.-208 с.

96. Dumke W.P. On laser annealing and lattice melting // Phys. Lett. 1980. -V. 78A. - № 5. - 6. - P. 477-480.

97. Nathan M.I., Hodgson R.T., Yoffa E.J. Time dependence of the reflectivity of Si at 633 and 488nm during pulsed laser annealing // Appl. Phys. Lett. -1980.-V. 36.-№ 7.-P. 512-513.

98. Sai-Halasz G.A., Hodgson R.T. Experimental test of the nonthermal theory of laser annealing using silicon on sapphire // Phys. Lett. 1980. - V. 77A. -№ 5.-P. 375-377.

99. Lo H.W., Compaan A. Raman measurement of lattice temperature during pulsed laser of silicon // Phys. Rev. Lett. 1980. - V. 44. - № 24. -P. 1604-1607.

100. Белявский В.И., Капустин Ю.А., Свиридов B.B. Подпороговое дефектоообразование при мощной импульсной обработки кремния // ФТП.- 1991.-Т. 25.-Вып. 7. С. 1204-1208.

101. Капустин Ю.А., Колокольников Б.М., Свешников А.А. Фотостимулированная диффузия золота при импульсной фотонной обработке // ФТП. 1990. - Т.24. - №2. - С.318-322.

102. Ernst H.-J., Charra F., Douillard L. Interband Electronic Excitation-Assisted Atomic-Scale Restructuring of Metal Surfaces by Nanosecond Pulsed Laser Light // American Association for the Advancement of Science. 1998. -V. 279(5351).-P. 679-681.

103. Глазов B.M., Вигродович B.H. Микротвердость металлов и полупроводников. М.: Металлургия. 1969. - 248 с.

104. Боярская Ю.С., Васильковская М.И. Микротвердость. Кишинев: Шниинца. 1981. -67с.

105. Кузьменко П.П., Новиков Н.Н., Гридько Н.Я. Фотомеханический эффект в Sb // ФТТ. 1962. - Т. 4. - Вып. 10. - С. 2656-2659.

106. Кузьменко П.П., Новиков Н.Н., Гридько Н.Я. Фотомеханический эффект в титане // Укр. физич. ж. 1963. - Т. VIII. - №1. - С. 116-120.

107. Ш.Герасимов А.Б., Чирадзе Г.Д., Кутивадзе Н.Г. и др. О распределении величины микротвердости по глубине образца // ФТТ. 1999. - Т. 41. -Вып. 7.-С. 1225-1227.

108. Герасимов А.Б., Чирадзе Г.Д. Влияние мелких примесей на температурную зависимость микротвердости и фотомеханическогоэффекиа в полупроводниках // ФТП. 2002. - Т. 36. - Вып. 10. - С. 1191-1193.

109. Gerasimov А.В. Electron-hole mechanism of migration of defects and interaction. Proc. 4th Int. Conf. Mater. Sci. Forum. N.Y. - 1990. -V. 65-66. - P. 47-52.

110. Трефилов В.И., Мильман Ю.В. О механизме пластической деформации кристаллов с ковалентными связями // В сб.: Вопросы металлов и металловедения. №17. Тр. Ин-та металлофизики АН УССР. 1963. — С. 32-44.

111. Харрисон У. Электронная структура и свойства твердых тел. М.: Мир. - 1983.-Т. 1.-384 с.