Введение к работе
Актуальность
Бурный прогресс микроэлектроники требует всё более глубокого понимания природы дефектов в полупроводниковых материалах, в первую очередь, таких технологически важных на сегодняшний день, как кремний, кремний с германием, арсенид галия и т.д. Развитие технологии роста, очистки маїериалов, подготовки поверхностей, то-первых, tic устраняет всех дефектов, влияющих на работу приборов, а, во-вторых, постоянно требует новых эффективных средств диагностики. Важная задача — выявлять дефекты, которые непосредственно влияют на работу полупроводниковых приборов, i.e. электрическиактивные дефекты.
Кроме того, существует целый ряд прикладных задач контроля параметров полупроводниковых материалов непосредственно в технологическом цикле производства, бесконтактно и не разрушая их.
Методами мадоуглового рассеяния света (МУРС) было обнаружено; что для различных полупроводниковых материалов характерно наличие так называемых крупномасштабных электрически-активных дефектов (КРАД) с размерами но крайней мере от Змкм до 50мкм и более. Основной недостаток МУРС заключается в том, что он не позволяет
л,
получать картину распределения этих дефектов и, следовательно, наблюдать и исследовать отдельные дефекты.
Картирующий метод малоуглового рассеяния света (КМУРС), созданный в результате настоящей работы, лишён этого недостатка и позволяет бесконтактно визуализировать и изучать электрически- и рекомбішанионко-активньїе дефекты в полупроводниках. Поэтому настоящая работа актуальна с точки зрения разработки методики и исследования электрически-активных дефектов в полупроводниковых материалах.
Цель работы
Целью настоящей работы является разработка картирующего метода малоуглового рассеяния света, создание на его основе экспериментальной установки, исследование и классификаціш крупномасштабных электрически-активных дефектов в исходных кристаллах кремния, выращенных методом Чохральского, исследование и классификация рекомбинационно-активных дефектов в монокристаллах сплава Sii^Ge* для фотоэлектрических преобразователей с высоким КПД.
Практическая ценность работы
Разработанный картирующий метод малоуглового рассеяния света (КМ У PC) может быть применён как для научных иселедовашій электрически- и рекомбинанионно-актинных дефектов в понупроводнм-ках, так и дня неразрушающего контроля подложек в технологическом цикле производства.
Результаты исследования и классификации дефектов в исходных кристаллах кремния важны для понимания природы лефекто-обризоиашш. Выявление рскомбинанионно-актилных дефектен и монокристаллах сплава Si^Gc*, имеет практическое значение для создания на'сто основе, фотоэлектрических преобразователей с высоким КПД.
Результаты, полученные в работе, могут быть использованы для улучшения качества материалов, используемых в микроэлектронике и солнечной энергетике.
Научная новизна
Впервые разработан бесконтактный неразрушающий метод визуализации электрически- и рекомбинационно-активільгх дефектов в полупроводниках. С помощью этого метода выявлены, исследованы и классифицированы крупномасштабные электрически-активные дефекты
в объёме исходного кремния, выращенного методом Чохральского, и рекомбинационно-активные дефекты в Si].xGeA-.
Апробация диссертации
Материалы, включённые в диссертацию, докладывались на семинарах ИОФ РАН, на международных конференциях: International Conference on Microscopy of Semiconducting Materials, Oxford, UK, March, 1995; Third International School on Non-linear Optics, Alborg, Danmark, August, 1995; 17th Congress of the International Commission for Optics, Taejon, Korea, August, 1996; MRS Fall Meting, December, 1996, Boston, USA и в достаточно полной мере отражены в 17 печатных работах.
Структура и объём диссертации
Диссертация состоит из введения, трёх глав и заключения. Список литературы включает 56 наименований. Работа изложена на 96 страницах машинописного текста, содержит 1 таблицу и 21 рисунок.
- 5 Содержание диссертации
Введение посвящено обоснованию актуальности диссертационной работы, поясняется важность исследования электрически-активных дсфекгов в полупроводниках и необходимость создания новых неразрушаюіцих методов контроля таких дефектов. Во введении также сформулирована цель работы и показана новизна полученных результатов.
Похожие диссертации на Исследование электрически- и рекомбинационно-активных дефектов в кремнии и сплавах кремний-германий картирующим методом малоуглового рассеяния света
