Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Структурные, оптические и электрофизические свойства гетероструктур со слоями нанокристаллического и пористого кремния

Диссертация: Структурные, оптические и электрофизические свойства гетероструктур со слоями нанокристаллического и пористого кремния
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в изготовлении экспериментальных образцов нанокристаллического и пористого кремния (ИАПУ ДВО РАНУниверситет Сонпонгван, г. Сувон, Республика Корея) и проведении экспериментов с использованием дифракции рентгеновского излучения (Университет Сонпонгван), атомной силовой микроскопии (ИАПУ ДВО РАН), оптической и фотолюминесцентной спектроскопии… Читать ещё >

Содержание

  • Список условных обозначений
  • Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Структурные свойства и морфология поверхности слоев ПК и ne-Si на кремнии
      • 1. 1. 1. Формирование слоев пористого кремния и его свойства
      • 1. 1. 2. Формирование слоев нанокристаллического кремния и его свойства
    • 1. 2. Фотолюминесценция слоев ПК и ne-Si при комнатной температуре
      • 1. 2. 1. ФЛ слоев ПК
      • 1. 2. 2. ФЛ слоев ne-S
    • 1. 3. Анализ состава слоев ПК и ис-Si методом ИК спектроскопии
      • 1. 3. 1. Состав слоев ПК
      • 1. 3. 2. Состав слоев ne-S
    • 1. 4. Электрофизические свойства контактных структур со слоями ПК
      • 1. 4. 1. Структуры со слоями ПК
      • 1. 4. 2. Структуры со слоями ne-S
    • 1. 5. Практическое использование слоев ПК
      • 1. 5. 1. Сенсорные структуры
      • 1. 5. 2. Использование слоев ПК для солнечных элементов
  • Выводы
  • ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ.32 2.1. Методы исследования
    • 2. 1. 1. Дифракция рентгеновского излучения
      • 2. 1. 1. 1. Исследование размеров зерен
      • 2. 1. 1. 2. Анализ внутренних напряжений
      • 2. 1. 2. Сканирующая зондовая микроскопия
      • 2. 1. 3. Оптическая спектроскопия
      • 2. 1. 4. Электрофизические методы исследований
      • 2. 1. 4. 1. Измерение вольт-амперных характеристик
      • 2. 1. 4. 2. Измерение вольт-фарадных характеристик
      • 2. 1. 5. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней
    • 2. 2. Методы формирования слоев и структур с ис-81 и ПК
      • 2. 2. 1. Подготовка образцов и схемы ростовых установок
      • 2. 2. 2. Определение толщины и скорости роста слоев пс-Б'г и ПК
      • 2. 2. 3. Формирование контактных структур со слоями пс
  • и ПК
    • 2. 3. Экспериментальная аппаратура и методики расчетов
      • 2. 3. 1. Установки для исследования структуры и морфологии поверхности
      • 2. 3. 2. Установки для проведения оптических исследований
      • 2. 3. 3. Установка для измерений иммитанса и методики расчета
      • 2. 3. 4. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней
  • Глава 3. Структурные, морфологические и оптические свойства слоев лс^ и
  • ПК на кремнии
    • 3. 1. Влияние параметров формирования на структурные характеристики слоев пс-&- и ПК
      • 3. 1. 1. Рентгеноструктурный анализ слоев пс-Б'г
      • 3. 1. 2. Влияние времени осаждения на морфологию поверхности слоев ис-8ь
    • 3. 2. Фотолюминесцентные свойства слоев яс-81 и ПК
    • 3. 3. Определение химического состава слоев пс-$ и ПК методом инфракрасной спектроскопии
      • 3. 3. 1. Анализ состава слоев пс-Б и ПК
      • 3. 3. 2. Влияние УФ облучения на химический состав и ФЛ свойства слоев ПК
    • 3. 4. Оптические функции слоев ис-81 и ПК в области энергий 1.5−6.5 эВ
      • 3. 4. 1. Спектры отражения
      • 3. 4. 2. Моделирование оптических функций
    • 3. 5. Выводы
  • Глава 4. Теоретическая модель гетероструктур с тонкими слоями /гс-Б^ПК) на кремнии
    • 4. 1. Энергетическая модель гетероструктур металл- ис-81(ПК)
    • 4. 2. Теоретический расчет дырочного тока в гетероструктурах металл- тонкий ис-Б^ЛК) — р-Б'
    • 4. 3. Теоретический расчет распределения напряжения в гетероструктурах металл- «с-81(ПК)-р
    • 4. 4. Модифицированный метод расчета спектров интерфейсных состояний в МОП-структурах
      • 4. 4. 1. Теоретические расчеты
      • 4. 4. 2. Применение модифицированного метода для определения интерфейсных состояний
    • 4. 5. Теоретический анализ влияния адсорбции на ВАХ и ВФХ контакта металл- тонкий ис-81(ПК) — р-Ъ'г
    • 4. 6. Выводы
  • Глава 5. Электронный перенос в гетероструктурах с тонкими слоями яс-81(ПК) кремнии
    • 5. 1. Параметры гетероструктур Рс1 -тонкий /2с-81(ПК)
    • 5. 2. Параметры ПЕС гетероструктур Рс1-тонкий ис-81(ПК)
    • 5. 3. Влияние влажности на электрические характеристики гетероструктур
  • Ъ- ПК-р-Ы
    • 5. 3. 1. Эквивалентная схема емкостных измерений
    • 5. 3. 2. Параметры гетероструктуры Т^ ПК- р-Б'г
    • 5. 3. 3. Влияние адсорбции на ВАХ гетероструктур Т1- ПК-р
    • 5. 3. 4. Влияние адсорбции на ВФХ гетероструктур Т> ПК-р
    • 5. 4. Влияние эффекта переизлучения на квантовую эффективность солнечных элементов со слоями ПК
    • 5. 4. 1. Основы метода
    • 5. 4. 2. Экспериментальное определение квантовой эффективности ФЛ в слоях ПК
    • 5. 5. Выводы

Структурные, оптические и электрофизические свойства гетероструктур со слоями нанокристаллического и пористого кремния (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Использование кремниевых структур в оптоэлектронных системах обработки информации сдерживается невозможностью создания светоизлучающих диодов на основе кристаллического кремния. Надежда на создание оптоэлектроники, базирующейся на кремниевых фотоприемниках, оптических средах и источниках света, появилась в 1990 году, когда был открыт эффект видимой фотолюминесценции (ФЛ) в пористом кремнии (ПК).

Слои пористого кремния, получаемые электрохимическим травлением монокристаллов кремния, представляют собой материал, состоящий из нитей и кластеров с поперечным сечением от единиц до десятков нанометров и обладающий уникальными электронными и оптическими свойствами, которые отсутствуют в объемном кремнии. В первую очередь, это возникновение размерного квантования носителей заряда в кремниевых квантовых нитях, либо в квантовых точках, если их поперечные размеры не превышают 2.0−5.0 нм. Тогда в непрямозонном кремнии возможно возникновение прямых оптических переходов за счет пространственного ограничения носителей заряда и неопределенности соответствующих компонент квазиимпульса.

На сегодня пористый кремний используется и рассматривается как перспективный материал для кремниевой солнечной энергетики благодаря малому значению коэффициента отражения. Кроме того, для увеличения эффективности солнечных элементов могут быть использованы эффекты фотолюминесценции в пористом кремнии, модуляции ширины запрещенной зоны в широком диапазоне энергий и т. д. Некоторые из этих эффектов предсказывались теоретически, однако строгого экспериментального подтверждения не получили.

Слои пористого кремния можно использовать и для создания газовых сенсоров благодаря уникальной комбинации кристаллической структуры и гигантской внешней поверхности (200−500 м2/см3), что может значительно усилить эффекты адсорбции. Несмотря на уникальность структурных и оптических свойств, слои пористого кремния еще не получили широкого применения в сенсорах, хотя экспериментально показано, что люминесценция и электрическое сопротивление структур с пористым кремнием чувствительны к адсорбции различных газов.

Влияние адсорбционных явлений на емкостные характеристики структур с пористым кремнием еще мало исследовано.

Контакт металлпористый кремний может стать базовой структурой при создании ряда полупроводниковых приборов, в первую очередь электролюминесцентных диодов и сенсоров. Вольт-амперные характеристики диодного типа уже наблюдались в таких структурах и пояснялись на основе идеализированной модели контакта Шоттки. Но, в отличие от идеализированных моделей, в реальных контактах может присутствовать переходной слой между металлом и полупроводником, а также поверхностные электронные состояния (ПЭС) на границах раздела фаз. Степень изученности электрических характеристик промежуточных слоев и поверхностных электронных состояний остается недостаточной. Гетероструктуры с тонкими слоями пористого кремния практически не исследовались.

Традиционно формирование пористого кремния базируется на различных электрохимических и химических реакциях, являющихся нетехнологичными методами изготовления. Применение современных методов для формирования нанокристаллических кремниевых материалов (лс-БО, идентичных по своим физико-химическим свойствам пористому кремнию, позволит внедрить этот материал в современный технологический цикл.

Сказанное выше определяет актуальность диссертационной работы, которая обусловлена, в первую очередь, необходимостью создания и развития полупроводниковых приборов на основе нанокристаллических кремниевых слоев. Для этого требуется изучение физических явлений и процессов как в самих материалах, так и в структурах металллс-Бь кремний и металл-ПК-кремний. Особенности слоев нанокристаллического и пористого кремния (развитая морфология поверхности, изменяемые оптические и диэлектрические постоянные, квантовые размерные эффекты, оптическое рассеяние и т. д.) могут существенно влиять на физические характеристики структур.

Целью диссертационной работы являлось определение структурных, оптических и электрофизических свойств слоев нанокристаллического кремния на поверхности 81(100), сформированного методом плазмостимулированного химического осаждения из паровой фазы (РЕСУБ), и сравнение их со свойствами анодных слоев пористого кремния.

Для этого необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Получить методом РЕСУБ слои нанокристаллического кремния со структурными и оптическими характеристиками, подобными характеристикам анодных слоев пористого кремния.

2. Исследовать влияние условий формирования слоев пс-§и ПК на поверхности кремния на их структурные и оптические свойства.

3. Определить механизмы электронного переноса в гетероструктурах с промежуточными слоями и ПК и перераспределение приложенного к таким структурам внешнего напряжения с учетом ПЭС.

4. Определить параметры локализованных состояний в гетероструктурах с анодными слоями ПК и слоями «с-81, полученными методом РЕСУБ.

5. Исследовать влияние газовой адсорбции на электрофизические характеристики гетероструктур с тонкими слоями ПК.

Научная новизна состоит в том, что:

1. Методом РЕСУБ на поверхности 81(100) впервые получены слои пс-§-, представляющие собой ориентированный вдоль плоскости (004) массив нанокристаллитов со средним размером 4.8 нм и проявляющие фотолюминесцентные свойства при комнатной температуре с максимумом излучения при 1.55 эВ с полушириной спектра-0.2 эВ.

2. Предложена теоретическая модель прохождения зарядов в гетероструктуре металлкремний с промежуточным слоем яс-З^ПК). Получены аналитические выражения для перераспределения внешнего приложенного к структуре напряжения с учетом ПЭС. Рассчитана вольт-амперная характеристика с учетом параметров ПЭС на границах раздела «с-81(ПК)-81 и «с-81(ПК)-8Ю2 и параметров туннельного окисла. Обнаружены и детально исследованы ПЭС в гетероструктурах Рс1- «с-81(ПК).

3. Впервые методом релаксационной спектроскопии глубоких уровней (РСГУ) получены и проанализированы энергетические параметры ПЭС в гетероструктурах в зависимости от толщины слоя ПК.

4. Впервые установлена зависимость влияния адсорбции на электрофизические характеристики структуры металл-кремний с промежуточными слоями ПК. Определено влияние ПЭС и морфологических особенностей промежуточного слоя на чувствительность вольт-амперных и вольт-фарадных характеристик структур к адсорбции молекул воды.

5. Экспериментально установлен эффект увеличения внешней квантовой эффективности кремниевых солнечных элементов с р-п переходом, на которых сформировано антиотражающее покрытие из люминесцентного слоя ПК.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Структурные, оптические и фотолюминесцентные свойства слоев пс-Ъ, сформированных методом РЕСУБ, подобны соответствующим свойствам анодных слоев ПК.

2. Распределение поверхностных электронных состояний, расположенных на границах раздела ис-81(ПК)-81 и «с-81(ПК)-8102, а также коэффициент прозрачности туннельного окисла, покрывающего слои лс-81(ПК), определяют перенос носителей заряда в гетероструктурах со слоями лс^ и ПК.

3. Адсорбционные свойства гетероструктур металлтонкий слой ПКкремний определяются изменением диэлектрической постоянной е и перезарядкой ПЭС.

4. Увеличение квантовой эффективности преобразования солнечной энергии в солнечных элементах на основе р-п перехода с антиотражающим покрытием из ПК обусловлено переизлучением в этом слое при поглощении коротковолновой области солнечного спектра.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

1. Показана возможность формирования на кремниевых подложках методом РЕСУБ слоев нанокристаллического кремния с физико-химическими характеристиками, идентичными характеристикам пористого кремния, полученного методом электрохимического травления.

2. Разработан модифицированный метод расчета плотности интерфейсных состояний в МДП-структурах с ультратонкими слоями подзатворного диэлектрика. Данный метод может быть использован при количественном описании спектров ПЭС в реальных системах.

3. Результаты исследований адсорбционных явлений могут быть использованы при разработке газочувствительных сенсоров.

4. Результаты по исследованию фотоотклика могут быть использованы при разработке солнечных элементов.

Апробация работы. Основные результаты, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на следующих конференциях: NATO ASI «Frontiers in Nanoscale Science of Micron/Submicron Devices» (Киев, Украина, 1995) — 25-th International «IEEE Photovoltaic Specialists Conference» (Washington, USA, 1996) — 1st Ukrainian-Polish Symposium «New Photovoltaic Materials for Solar Cells» (Krakow, Poland, 1996) — 6-th International Conference «Formation Semiconductor Interfaces, ICFS-I6» (Cardiff, UK, 1997) — 12-th European Conference «Solid-State Transdusers, Eurosensors XI, XII» (Southampton, UK, 1998) — International Conference «E-MRS-99» (Strasbourg, France, 1999) — 2-nd International Conference «Porous Semiconductors-Science and Technology» (Madrid, Spain, 2000) — NATO ARW «Frontiers of nano-optoelectronic system: molecular-scale engineering and processes» (Киев, Украина, 2000) — 6-th International Joint Symposium APCPST, 15-th SPSM, OS 2002 and 11-th KAPRA (JeJu, South Korea, 2002) — 11-th International Symposium «The Physics of Semiconductors and Application» (Seoul, South Korea, 2002) — International Conference «MRS Fall meeting» (Boston, USA, 2003) — 3-ем Всероссийском совещании «Кремний-2006» (Красноярск, Россия, 2006) — 4-ой Российской конференции с международным участием «Кремний-2007» (Москва, Россия, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ. Из них 7 статей в цитируемой российской и международной печати, 11 статей в сборниках трудов международных и российских конференций. Работа по теме диссертации проводилась в рамках НШ-4755.2006.2 и Гранта ДВО РАН № 06-III-А-02−025. Список основных публикаций приводится в конце автореферата.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в изготовлении экспериментальных образцов нанокристаллического и пористого кремния (ИАПУ ДВО РАНУниверситет Сонпонгван, г. Сувон, Республика Корея) и проведении экспериментов с использованием дифракции рентгеновского излучения (Университет Сонпонгван), атомной силовой микроскопии (ИАПУ ДВО РАН), оптической и фотолюминесцентной спектроскопии (ИАПУ ДВО РАНКиевский Национальный университет им. Тараса ШевченкоУниверситет Сонпонгван) и электрофизических методов исследования (ИАПУ ДВО РАНПолитехнический институт Эколь Централь, г. Лион, ФранцияУниверситет Сонпонгван). Автор непосредственно участвовал в выполнении теоретических расчетов.

Во всех остальных экспериментах автор принимал активное участие вместе с коллективом сотрудников Отдела физики поверхности ИАПУ ДВО РАН, а также с сотрудниками других организаций — соавторами совместных публикаций.

Достоверность результатов. Приведённые в работе результаты хорошо согласуются с результатами работ других исследовательских групп. В частности, подтверждаются приведённые в работе Ь.Т. СапЪаш (Арр1. РЬуБ. Ьей., 1990) данные по фотолюминесценции. Результаты экспериментов по пропусканию в инфракрасной области спектра слоев пористого кремния на поверхности 81(100), приведённые в работе, полностью согласуются с результатами работы А. Уепка1езуага и др. (I Е1ес1госЬеш. Бос., 1991), что говорит о соответствии используемых методик и подходов применяемым в мировой практике. Хорошая воспроизводимость экспериментальных данных и их согласованность с теоретическими расчетами обеспечили достоверность полученных результатов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 120 страниц, включая 52 рисунка, 5 таблиц и список литературы из 149 наименований. Во введении сформулирована цель работы и ее актуальность, поставлены задачи исследования, изложены защищаемые положения и научная значимость, кратко описана структура диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Для формирования слоев пористого нанокристаллического кремния предложено использовать метод плазмостимулированного химического осаждения из паровой фазы. При помощи методов рентгеноструктурного анализа, АСМ и оптической спектроскопии показано, что осажденные слои пс-Si состоят из массива нанокристаллитов со средним размером менее 5 нм, имеют высокоразвитую, покрытую слоем естественного окисла, поверхность и обладают фотолюминесцентными свойствами при комнатной температуре с максимумом излучения при ?^.

2. Рассмотрен механизм переноса основных носителей заряда в гетероструктуре металлкремний с промежуточным слоем пористого/нанокристаллического кремния, толщина которого меньше ширины обедненной области в кремнии. В предположениях диффузионной теории получены аналитические выражения для вольтамперных характеристик и определены параметры модели для реальных гетероструктур Pdтонкий пористый кремний- /?-Si и Pd-нанокристаллический кремний- /?-Si. Детально исследованы спектры плотности поверхностных состояний в гетероструктурах в зависимости от изменения толщины слоев ис-Si и ПК.

3. Показано, что влияние адсорбции на вольтамперные характеристики гетероструктур металлтонкий слой ПКкремний определяется изменением диэлектрической постоянной е пористого слоя и перезарядкой поверхностных электронных состояний. Установлено, что такие структуры имеют большую чувствительность к газовой среде (за счет большого изменения е и вклада ПЭС), чем обычные кремниевые МОП структуры.

4. Установлен эффект повышения квантовой эффективности солнечных элементов на основе р-п перехода с антиотражающим покрытием из ПК за счет переизлучения в слое пористого кремния при поглощении в коротковолновой области солнечного спектра.

Показать весь текст

Список литературы

  1. C.B., Саченко А. В., Сукач Г. А., Евстигнеев A.M., Каганович Э. Б. Светоизлучающие слои пористого кремния: получение, свойства, применение (обзор) // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. — 1994. — N.27 — С. З-29.
  2. Properties of porous silicon /Ed. L.T. Canham, Malvern.: Emis Series 18, 1997. -405 p.
  3. Cullis A.G., Canham L. T, Calcott P.D.G. The structural and luminescence properties of porous silicon// J.Appl.Phys. 1997. — V.82, N.3 — P.909−965.
  4. Lehmann V., Gosele U. Porous silicon formation: A quantum wire effect // Appl. Phys. Lett. -1991. V.58, N.10 — P.856−859.
  5. Smith R.L., Collins S.D. Porous Silicon Formation Mechanism // J.Appl.Phys. -1992. V.71, N.8 — P. R1-R22.
  6. Beale M.I.J., Benjamin J.D., Uren M.J., Chew N.G., Cullis A.G. An experimental and theoretical study of the formation and microstructure of porous silicon // J.Cryst.Growth 1985. — V.73, N.2 — P.622−636.
  7. Parkhutik V.P., Chu Y., You H., Nagy Z., Montano P.A. X-Ray Reflectivity Study of Formation of Multilayer Porous Anodic Oxides of Silicon // J. Porous Mat. -2000.-V.2-P.27−31.
  8. В.И. Контатные явления в полупроводниках. Киев.: Вища школа, 1982.-224 с.
  9. Atlas d’equilibre electrochimiques.// Ed. M. Pourbaix, Paris, 1963. 264 p.
  10. F. Bessueille, V. Dugas, V. Vikulov, J.P. Cloarec, E. Souteyrand, J.R. Martin. Assessment of porous silicon substrate for well-characterised sensitive DNA chip implement // Biosensors and Bioelectronics. 2005. — V.21 — P.908−916.
  11. D. Bellet, G. Dolino. X-ray diffraction studies of porous silicon // Thin Solid Films. 1996.-V.276-P.1−6.
  12. C. Faivre, D Bellet and G. Dolino. In situ X-ray diffraction investigation of porous silicon strains induced by the freezing of a confined organic fluid // Eur. Phys. J. -2000.-B, N.16 -P.447−454.
  13. S. Manotas, F. Agullo-Rueda, J.D. Moreno, F. Ben-Hander, J.M.Martinez-Duart. Lattice-mismatch induced-stress in porous silicon films // Thin Solid Films. 2001. — V.401 — P.306−309.
  14. M. Jayachandran, M. Paramasivam, K.R. Murali, D.C. Trivedi and M. Raghavan. Synthesis of porous silicon nanostructures for photoluminescent devices // Mater. Phys. Mech. 2001. — V.4 — P.143−147.
  15. D. Buttard, D Bellet, T. Baumbach. X-ray diffraction investigation of porous silicon superlattices // Thin Solid Films. 1996. — V.276 — P.68−72.
  16. Ki-Won Lee, Dae-Kyu Park, Young-You Kim, Hyun-Joon Shin. Investigation of the interface region between a porous silicon layer and a silicon substrate // Thin Solid Films. 2005. — V.478 — P. 183−187.
  17. A.V. Andrianov, G. Polisski, J. Morgan, F. Koch. Inelastic light scattering and X-ray difraction from thick free-standing porous silicon films // Journal of Luminescence. 1999. — N.80 — P. 193−198.
  18. M. L. Brongersma, A. Polman K. S. Min, E. Boer, T. Tambo, and H. A. Atwater. Tuning the emission wavelength of Si nanociystals in Si02 by oxidation // Appl. Phys. Lett. 1998. — V.72. № 20 -P2577−2579.
  19. Zhang S., Zhang W., Yuan J. The preparation of photoluminescent Si nanociystal-SiOx films by reactive evaporation // Thin Solid Films. 1998. — V.326 — P.92−98.
  20. K. Bruhne, M.B. Schubert, C. Kohler, J.H. Werner Nanocrystalline silicon from hot-wire deposition a photovoltaic material? // Thin Solid Films. — 2001. — V.395 -P.163−168.
  21. K. Nakagawa, M. Fukudu, S. Miyazaki, M. Hirose, Mat. // Res. Soc. Symp. Proc. -1997.-V.452-P.243.
  22. Zhang H., Wei A., Liu S., Wang W., Chen D., Liang L., Chen K. The preparation of nanosized silicon by laser-induced chemical vapour deposition // Thin Solid Films. 2000.-V.368-P.315.
  23. В.И., Грехов A.M., Корбутяк Д. В., Литовченко В. Г. // Оптические свойства полупроводников: Наукова Думка, Киев. 1987. — 607 с.
  24. K. Edelberg E., Bergh S., Naone R., Hall M., Aydil E.S. Visible luminescence from nanocrystalline silicon films produced by plasma enhanced chemical vapor deposition//Appl. Phys. Lett. 1996. — V.68 — P. 1415.
  25. W.-X. Wang, S.-H. Liu, Y. Zang, Y.-B. Mei, K.-X. Chen. Influence of preparation parameters on the particle size of nanosized silicon // Physica B. 1996. — V.225 -P.137−141.
  26. Xiaochun Wu, Alpan Bek, Alexander M. Bittner, Ch. Eggs, Ch. Ossadnik, S. Veprek. The effect of annealing conditions on the red photoluminescence of nanocrystalline SiySi02 films // Thin Solid Films. 2003. — V.425 — P.175−184.
  27. P.M. Fauchet. Photoluminescence and electroluminescence from porous silicon // J. Luminescence. 1996, — V.70 — P.294−309.
  28. Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surface Sci. Reports. 2000. — V.38. — P. l-126.
  29. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemicasl dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. 1990. — V.57, N.10 — P.1046−1048.
  30. Porous silicon /Eds. Z.C.Fengs, R. Tsu, Singapore.: World Scientific, 1994. 465 p.
  31. Hamilton B. Porous silicon. Topical Review // Semicond. Sci. Techn. 1995.- V.10 -P. 1187−1207.
  32. Porous silicon science and technology //eds. J.C.Vial, J. Derrien, Berlin.: Springer, 1995.-556 p.
  33. Lauerhaas J.M., Sailor M.J. Chemical Modification of the Photoluminescence Quenching of Porous Silicon // Science. 1993. — V.261 — P1567−1568.
  34. Li K., Diaz D.C., Campbell J.C., Tsai C. Porous silicon: surface chemistry // Porous Silicon: eds. Z.C.Feng, R.Tsu. Singapore: World Scientific, 1994. P.261−273.
  35. Friedersdorf L.E., Searson P.C., Prokes S.M., Glembocki O.J., Macaulay J.M. Influence of stress on the photoluminescence of porous silicon structures // Appl. Phys. Lett. 1992. — V.60, N.18 — P.2285−2287.
  36. J. H. Shim, Seongil and N. H. Cho. Nanostructural features of nc-Si: H thin films prepared by PECVD // Applied Surface Science. 2004. — V.234, N. l-4 — P.268−273.
  37. A. M. Ali, T. Inokuma, Y. Kurata and S. Hasegawa. Luminescence properties of nanocrystalline silicon films // Materials Science and Engineering C. 2001 — V.15, N. l-2 -P.125−128.
  38. Edelberg E., Bergh S., Naone R., Hall M., Aydil E.S. Luminescense from plasma deposited silicon films // Appl. Phys. Lett. 1997. — V.81 — P.2410−2416.
  39. H. Zhang, A. Wei, S. Liu, W. Wang, D. Chen, L. Liang, K. Chen. The preparation of nanosized silicon by laser-induced chemical vapour deposition // Thin Solid Films. 2000. — V.368 — P.315−318.
  40. Shimura G M., Katsuma M., Okumura T. Stabilization of photoluminescence of porous silicon with nonaqueos anodic oxidation // Jpn. J. Appl. Phys. 1996. -V.35, N. l 1 — P.5730−5734.
  41. Xiao G Y., Heben M.J., McCullough J.M., Tsuo Y.S., Pankove J.I., Deb S.K. Enhancement and stabilization of porous silicon photoluminescence by oxygen incorporation with a remote-plasma treatment // Appl. Phys. Lett. 1993. — V.62, N.10-P.l 152−1154.
  42. Lavine G.J.M., Sawan S.P., Shieh Y.T., Bellezza A.J. Role of Si-H and Si-H2 in the photoluminescence of porous Si //Appl. Phys. Lett. 1993. — V.62, N.10 — P.1099−1101.
  43. Shih S., Jung K.H., Kwong D.L., Kovar M., White J.M. Effects of H and O passivation on photoluminescence from anodically oxized porous Si // Appl. Phys. Lett. -1993. V.62, N. l5 — P. 1780−1782.
  44. Seo Y.H., Lee H.-J., Jeon H.I., Oh D.H., Nahm K.S., Lee Y.H., Suh E.-K., Lee H.J., Kwang Y.G. Photoluminescence, Raman scattering and infrared absorption studies of porous silicon//Appl. Phys. Lett. 1993. — V.62, N.15 — P.1812−1814.
  45. Li Q.-S., Fang R.-C. Formation and optical properties of porous silicon / Porous Silicon: eds. Z.C.Feng, R.Tsu. Singapore: World Scientific, -1994. P.235−256.
  46. Ogata Y.H., Tsuboi Т., Sakka Т., Naito S. Oxidation of Porous Silicon in Dry and Wet Environments under Mild Temperature Conditions // J. Porous Mat. 2000. -V.7 — P.63−66.
  47. Feng Z.C., Wee A.T.S. Multi-technique study of porous silicon membranes by Raman scattering, FTIR, XPS, ARS and SIMS/ Porous Silicon: eds. Z.C.Feng, R.Tsu. Singapore.: World Scientific, 1994. — P. 175−192.
  48. Tsybeskov L., Duttagupta S.P., Fauchet P.M. Photoluminescence and electroluminescence in partially oxidized porous silicon // Solid State Commun. -1995. V.95, N.7 — P429−433.
  49. Loni A., Simons A.J., Calcott P.D.J., Newey J.P., Cox T.I., Canham L.T. Relationship between storage media and blue photoluminescence // Appl. Phys. Lett. 1997.-V.71,N.l -P.107−109.
  50. Ю.А. Берашевич, C.K. Лазарук, B.E. Борисенко. Электролюминесценция в пористом кремнии при обратном смещении барьера Шоттки // ФТП. 2006. -Т.40, № 2 — С.240−244.
  51. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1981. — Tl. — С.453.
  52. В.И. Теоретические основы работы контакта металл-полупроводник. -Киев: Наукова Думка, 1974. — 263 с.
  53. Э.Х. Контакты металл-полупроводник. -М.:Радио и связь, 1982.-224с.
  54. Cadet С., Deresmes D., Vuillaume D., Stievenard D. Influence of surface defects on the electrical behavior of aluminum-porous silicon junctions // Appl. Phys. Lett -1994. V.64, N.21 — P.2827−2829.
  55. Deresmes D., Marissael V., Stievenard D., Ortega C. Electrical behaviour of aluminum- porous silicon junction // Thin Solid Films. 1995. — V.255 — P.258−261.
  56. Laiho R., Pavlov A. Electronic properties and Schottky barrier of the porous silicon- Au interface // Thin Solid Films 1995. — V.255 — P.276−278.
  57. Souteyrand E., Martin J.R., Polishchuk V., Vikulov V.A., Skryshevsky V. Hydrogen sensor based on Pd-thin porous silicon-Si structure // Proc. Int. Conf. «Porous Semiconductors, Science and Technology».- Madrid (Spain). 2000. -P. 102−103.
  58. Strikha V.I., Skryshevsky V.A., Polishchuk V., Souteyrand E., Martin J.-R. A Study of Moisture Effects on Ti/Porous Silicon/Silicon Schottky Barrier // J. Porous Mat. 2000. -V.7-P.111−114.
  59. Dimitrov D.B. Current-voltage characteristics of porous silicon layers // Phys. Rev. B. 1995. — V.51,N.3 — P.1562−1566.
  60. Pavesi L., Ceschini M., Mariotto G., Zanghellini E., Bisi O., Anderle M., Calliari L., Fedrizzi M. Spectroscopic investigation of electroluminescent porous silicon // J. Appl. Phys. 1994. — V.75, N.2 — P. l 118−1126.
  61. Martin-Palma R.J., Perez-Rigueiro J., Guerrero-Lemus R., Moreno J.D., Martinez-Duart J.M. Ageing of aluminum electrical contacts to porous silicon // J. Appl. Phys. 1999. — V.85, N. l — P.583−586.
  62. Dittrich Th., Kliefoth K., Sieber I., Rappich J., Rauscher S., Timoshenko V.Yu. Electronic properties of thin Au/ nanoporous-Si/n-Si structures // Thin Solid Films. 1996. — V.276 -P.183−186.
  63. A.A. Евтух, Э. Б. Каганович, Э. Г. Манойлов, Н. А. Семененко. Механизм токопрохождения в электролюминесцентных структурах пористый кремний/монокристаллический кремний // ФТП. 2006. — Т.40, № 2 — С. 180 184.
  64. C. Busseret, A. Souifi, T. Baron, S. Monfray, N. Buffet, E. Gautier, M.N. Semeria Electronic properties of silicon nanocrystallites obtained by SiOx (x<2) annealing // Mat. Sci. Eng. C. 2002. — N.197 — P.237−241.
  65. G. Chakraborty, S. Chattopadhyay, C.K. Sarkara. C. Pramanik. Tunneling current at the interface of silicon and silicon dioxide partly embedded with silicon nanocrystals in metal oxide semiconductor structures // J. Appl. Phys. 2007. -V.101-P. 24 315.
  66. Daniel Stieler, Vikram L. Dalai, a Kamal Muthukrishnan, Max Noack, and Eric Schares. Electron mobility in nanocrystalline silicon devices // J. Appl. Phys. -2006.-V. 100-P. 36 106.
  67. S. Tamir, S. Berger. Electroluminescence and electrical properties of nanocrystalline silicon // Mat. Sci. Eng. 2000. — B.69−70 P. — P.479−483.
  68. X. Y. Chen, W. Z. Shen and Y. L. He Enhancement of electron mobility in nanocrystalline silicon/crystalline silicon heterostructures // J. Appl. Phys. 2005. -V.97-P. 24 305.
  69. Xu Gangyif and Wang Tianmin. Electrical characterization of N-type nanocrystalline silicon on p-type crystalline silicon (nc-Si:H/c-Si) heterojunctions // Semicond. Sci. Technol. 2000. — N.15 — P.613−618.
  70. R. Herino, in: L.T. Canham (Ed.). Properties of porous silicon, INSPEC, IEEE, London, UK//1997.-P.89.
  71. J.H. Song and M.J. Sailor. // Comments Inorg. Chem. 1999. — V.21. — P.69.
  72. A. Foucaran, F.P. Delannoy, A. Giani, A. Sackda, P. Combette, A. Boyer. // Thin Solid Films. 1997. -V.297 — P.317.77. 8T. Taliercio, M. Dilhan, E. Massone, A. M. Gue, B. Fraisse, and A. Foucaran // Thin Solid Films. 1995. — V.255 — P.310
  73. J. L. Coffer, S. C. Lilley, R. A. Martin, and L. A. Files-Sesler // J. Appl. Phys. -1993. V.74 — P.2094
  74. R. C. Anderson, R. S. Mueller, and C. W. Tobias // Sens. Actuators A. 1990 -V.23 — P.835
  75. K. Watanabe, T. Okada, I. Choe, and Y. Sato // Sens. Actuators B. 1996. — V.33 -P. 194
  76. Ben-Chorin M., Kux A., Schechter I. Adsorbate effects on photoluminescence and electrical conductivity of porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1994. V.64, N 4.- P. 481−483.
  77. Motohashi, M. Kawakami, H. Aoyagi, A. Kinoshita, and A. Satou. // Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 1995 — V.34. — P.5840.
  78. C. Baratto, E. Comini, G. Faglia, G. Sberveglieri, G. Di Francia, F. De Filippo, V. La Ferrara, L. Quercia, and L. Lancellotti. // Sens. Actuators В — 2000. -V.65 -P.257.
  79. L. Pavesi // Riv. Nuovo Cimento 1997 — V.20 — P. 1.
  80. D. Stievenard and D. Deresmes. Are electrical properties of an aluminum-porous silicon junction governed by dangling bonds? // Appl. Phys. Lett. 1995 — V.67 P.ll.
  81. Zheng Li, Fonash S.J. Properties of Pd-Gate Heterostructure Diodes for Hydrogen Detection // Chemical Sensor Technology. Tokyo. 1989.- V.2.-P.21−41.
  82. Morrison S.R. Chemical sensors // Semiconductor Sensors: ed. S.M.Sze. N.Y.: Wiley, 1994.- P.383−410.
  83. Tsuo Y.S., Xiao Y., Heben M.J., Wu X., Pern F.J., Deb S.K. Potential applications of porous silicon in photovoltaics // Record 23th IEEE Photovoltaic Specialists Conf.- Louisville (USA).- 1993, — P.287−393.
  84. В.И., Кильчицкая С.С, Солнечный элементы на основе контакта металл-полупроводник.- С-Петербург: Энергоатомиздат, 1991.- 136 с.
  85. Strehlke S., Bastide S., Stalmans L., Poortmans J., Debarge L., Slaoui A., Levy-Clement C. Oxidised porous silicon surface layers on a n+ emitter // Proc. 2nd World Conf. on Photovoltaic Solar Energy Conversion, Vienna (Austria).- 1998.-P.1634−1637.
  86. Zheng J.P., Jiao K.L., Shen W.P., Anderson W.A., Kwok H.S. Highly Sensitive Photodetector Using Porous Silicon // Appl.Phys.Lett. 1992.- V.61.-P.459−462.
  87. Smestad G., Kunst M., Vial C. Photovoltaic responce in electrochemically prepared photoluminescent porous silicon // Sol.Ener.Mat.Sol.Cells.- 1992.- V.26, N4.-P.277−283.
  88. D. // Elements of X-ray Diffraction: Addison-Wesley. 1956. — 262 p.
  89. R. Weisendanger. Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy // Cambridge University Press. 1994, — 324 p.
  90. T. Hori. Gate dielectrics and MOS ULSI. 1997.- Springer.- 352 p.
  91. Lang D.V. Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors // J. Appl. Phys.-1974.-45, N 7. P. 3023−3032.
  92. K.J. Yang, C. Hu. // IEEE TED.-1999.-V.46. P. 1500.
  93. J.M. Palau and J Bonnet. Design and performance of a Kelvin probe for the study of topographic work function. // J. Phys. E. Sei. Instrum. 1988 — V.21 — P.674−679.
  94. Park M.G., Choi W.S., Hong B., Kim Y.T., Yoon D.H. // J. Vac. Sei. Technol. A. 2002. — V.20 — № 3. — P. 861.
  95. Xie Y.H., Gilmer G.H., Roland C., Silverman P.J., Buratto S.K., Cheng J.Y., Fitzerald E.A., Kortan A.R., Schuppler S., Marcus M.A., Citrin P.H. // Phys. Rev. Lett. 1994. — V. 73. № 22. — P. 3006.
  96. Chi N., Phillips D.L., Chan K.-Y. // Thin Solid Films. 1999. V. 342. P. 142.
  97. R.T., Fauchet P.M., Tischler M.A. // Phys. Today. Jan. 1997. P. 25.
  98. S. // Thin Solid Films. 1997. V. 297. P. 145.
  99. D., Heckler H., Polisski G., Diener J., Koch F. // Optical Materials. 2001. -V. 17.-P. 35.
  100. O., Ossicini S., Pavesi L. // Surf. Sei. Rep. 2000. — V. 38. — P. 1.
  101. R.T. // Infrared Spectroscopy: Allyn and Bacon Inc.- 1996. 352 p.
  102. S.V., Niimi H., Lucovsky G. // J. Vac. Sei. Technol. A. 1996. — V.14. -P. 3017.
  103. A., Sassella A., Pivac B., Pavesi L. // Solid State Commun. 1993. — V.87. -P. 1.
  104. V.Yu., Osminkina L.A., Efimova A.I., Golovan L.A., Kashkarov P.K., Kovalev D., Kunzner N., Gross E., Diener J., Koch F. // Phys. Rev. B. 2003. -V.67-P.113 405.
  105. Dimova-Malinovska D., Sendova-Vassileva M., Tzenov N., Kamenova M. // Thin Solid Films. 1997. — V.297. — P. 9.
  106. Coffer J.L., Lilley S.C., Martin R.A., Files-Sesler L.A. Surface reactivity of luminescent porous silicon // J.Appl.Phys.-1993.- V.74, N 3.- P.2094−2096.
  107. Технология СБИС/ ред.С.Зи, M.: Мир, 1986.-T.L- 404 с.
  108. Meyer-Arendt J.R. Introduction to Classical & Modern Optics. Englewood Cliffs (NJ): Prentice-Hall, 1972.
  109. B.B., Алексеева C.A., Донецких В. И. Расчеты оптических функций полупроводников по соотношениям Крамерса-Кронига. Кишинев: Штиинца, -1976.- 124 с.
  110. Handbook of Optical Constant of Solids. Ed. by Palik D.E. New York, 1985.798 p.
  111. B. // Progr. Crystal Growth and Charact. Oxford: Pergamon, 1993. -V.27.-P.1.
  112. Rama Krishna M. V, Frieshner R.A. // J. Chem. Phys. 1992. — V. 96. — P. 873.
  113. Vikulov V.A., Strikha V.l., Skryshevsky V.A., Kilchitskaya S.S., Souteyrand E., Martin J.-R. Electrical features of the metal-thin porous silicon-silicon structure // J.Phys.D: Appl.Phys.-2000.- V.33.- P.1957−1964.
  114. O.V. Tretyak, V.A. Skryshevsky, V.F. Vikulov, Yu.V. Boiko, V.M. Zinchuk. Surface electronic states in metal-porous silicon-silicon structures // Thin Solid Films -2003.- V.445.- № 1.- P.144−150.
  115. В.А., Коробцов В. В., Димитриев А. А. Особенности электрофизических свойств МДП-структур со слоями нанокристаллического кремния // 111-е Российское совещание «Кремний-2006″. Красноярск. 2006. — С. 86.
  116. Y.-W. Lee, Y. Roh, V.A. Vikulov. Characterization of ultra-thin gate oxide using photo-illumination method // Proc. of 11th Int. Symp. on the Physics of Semiconductors and Application, Seoul, Korea. 2002. — P.56.
  117. Y.-W. Lee, B. Hong, Y. Roh< V.A. Vikulov. Characterization of interface traps in MOS devices using photonic illumination method // Journal of the Korean Phys. Soc. 2003 — V.42 — P. S681 -684.
  118. H.M. Матвеев. Методы интегриврования обыкновенных дифференциальных уравнений. Уч. пособие. // Изд. „Лань“, СПб. 2003. — 832 с.
  119. В.Г., Горбань А. П. Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник.- Киев: Наукова Думка, -1978. 316 с.
  120. . Оптические процессы в полупроводниках. М.: Мир, 1973, — 456 с.
  121. Е. Н. Nicollian and J. R. Brews, MOS physics and technology (Wiley, NY, 1982).
  122. A. Ahaitouf, A. Bath, P. Thevenin and E. Abarkan. // Mat. Sci. Eng. В 2000 -V.77-P.67.
  123. M. Madheswaran and P. Chakrabarti, IEEE Proc. Optoelectron 143,248 (1996).
  124. P. Chakrabarti, B. R. Abraham, A. Dhingra, A. Das, B. S. Sharan and V.
  125. Maheshwari. // IEEE Transaction on Electron Dev. 1992 — V.39 — P.507.
  126. Matsumoto Т., Mimura H., Koshida N., Masumoto Y. Deep-Level Energy States in Nanostructural Porous Silicon // Jpn. J. Appl. Phys.- 1999.- V.38, N IB.- P.539−541.
  127. Skryshevskii Yu. A, Skryshevskii V.A. Thermally Stimulated Luminescence in Porous Silicon //J.Appl.Phys.- 2001.- V.89, N5. P.2711−2714.
  128. Stievenard D., Deresmes D. Are electrical properties of an aluminum-porous silicon junction governed by dangling bonds? // Appl. Phys. Lett. 1995, — V.67, N11.-P.1570−1572.
  129. Нао P.H., Hou X.Y., Zhang F.L., Wang X. Energy band line up at the porous silicon/silicon heterointerface measured by electron spectroscopy // Appl. Phys. Lett.- 1994.- V.64, N26.- P.3602−3604.
  130. Ilchenko V.V., Lin S.P., Lee C.P., Tretiak O.V. Deep Level Transient Spectroscopy characterisation of InAs self-assembled quantum dots // J. Appl. Phys.-2001.- V.89, N2, — P. l 172−1174.
  131. Anderson R.C., Muller R.S., Tobias C.W. Investigation of Porous Silicon for Vapor Sensing // Sensors & Actuators.- 1990.- V. A21−23.- P.835−839.
  132. Mares J. J., Kristofik J., Hulicius E. Influence of humidity on transport in porous silicon //Thin Solid Film.- 1995, — V.255.- P.272−275.
  133. Adam M., Horvath Z.J., Barsony I., Szolgyemy L., Vazsonyi E., Tuyen V.V. Investigation of electrical properties of Au/porous Si/Si structures // Thin Solid Films.- 1995.- V.255.- P.266−268.
  134. Schechter I., Ben Chorin M., Kux A. Gas Sensing properties of porous silicon // Anal.Chem.- 1995.- V.67.- P.3727−3732.
  135. Sensors (A Comprehensive Book Series): Chemical and Biochemical Sensors // eds W. Gopel, J. Hesse, J.N. Zemel.- Weinheim.: VCH, 1991.- V.2. P.469−523.
  136. Dacenko O.I., Makara V.A., Naumenko S.M., Ostapchuk T.V., Rudenko O.V., Shevchenko V.B., Vakulenko O.V., Boltovec M.S. Evolution of the porous silicon sample properties in the atmopheric ambient //J. Lumin.- 1999.-V.81 P.263−270.
  137. Maicapa B.A., EojrroBeijfc H.C., BaKyjiemco O.B., flauemco O.I., PyzjeHKo O.B. // OopMyBaHH» rnapi? nopy? aToro KpeMHiio 3 bhcokhm KBaHTOBHM bhxoaom 4)0TOjnoMiHecueHuii7/y0)aC.- 1996.- T.41, № 11−12.- C. 1090−1092.
  138. Skryshevsky V.A., Laugier A., Vikulov V.A., Strikha V.l., Kaminski A. Effect of porous silicon layer re-emission on silicon solar cell photocurrent // Proc. 25th IEEE Photovoltaic Spec.Conf.- Washington (USA).- 1996.- P.589−592.
  139. Skryshevsky V.A., Laugier A., Strikha V.l., Vikulov V.A. Evaluation of quantum efficiency of porous silicon photoluminescence // Mat. Sei. Eng.- 1996- V.40B.-P.54−57.
  140. Koshida N., Koyama H., Suda Y., Yamamoto Y., Araki M., Saito T., Sato K., Sata N., Shin S. Optical Characterization of Porous Silicon by Synchrotron Radiation Reflectance Spectra Analyses // Appl. Phys. Lett.-1993.- V.63.- P.2774−2776.
  141. Wang L., Wilson M.T., Naegel N.M. Interpretation of Photoluminescence Excitation Spectroscopy of Porous Si Layers // Appl. Phys. Lett.- 1993.- V.62.-P.l113−1115.
  142. J. C. Vial, A. Bsiesy, et al. Mechanisms of visible-light emission from electro-oxidized porous silicon // Phys. Rev. 1992 — B 45. — P. 14 171−14 176.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!