Релаксационды спектроскопия әдісімен кремнилі диодтың терең деңгейлі параметрлерін зерттеу
73 35
Ключевые слова:
DLTS, терең деңгейлер, ұстап алу көлденең қимасыАннотация
Жартылай өткізгішті материалдарда кездесетін дефектілер, құрылғының электрлі физикалық сипаттамаларына (өткізгіштік, заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақыты) орасан зор әсер етеді. Тыйым салу аймағында осындай құбылыстардың орналасуын – «терең деңгейлер» деп атайды. Дефектілер болмысына байланысты, өзіндік болуы мүмкін немесе арнайы белгілі бір үлгіні алу барысында, әр түрлі технологиялық факторлардың әсерінен пайда болуы мүмкін. Жартылай өткізгішті құрылғыларда кездесетін терең деңгейлердің параметрлерін (иондалу энергиясы, концентрациясы және ұстап алу көлденең қимасы) зерттеуге арналған бірден бір тиімді әдіс – релаксационды спектроскопия (ағылшынша: «deep level transient spectroscopy (DLTS)») әдісі болып табылады. Релаксационды спектроскопия әдiстемесі тосқауылды құрылымды немесе p-n өткелдегі терең деңгейлердің параметрлерін зерттеу үшін қолданылады. Әдістің артықшылығы – оның өте жоғары сезімталдылығы болып саналады. Сонымен қатар, релаксационды спектроскопия әдісінің көмегімен зерттеулер жүргізу барысында, жартылай өткізгіштің энергетикалық тиым салынған аймағын толықтай зерттеуін қамтамасыз етеді. Әдістемені эксперименталды түрде орындау барысында DLS спектрометрдің көмегімен алынған кремнилі КД208А диодтың зерттеу нәтижелерi көрсетілді.
Библиографические ссылки
1. Lang D.V. Deep level transient spectroscopy: a new method to characterize traps in semiconductors // J. Appl. Phys. – 1974. – Vol.45. – P.3023-3032.
2. Берман Л.С., Лебедев А.А. Емкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. – Л.: Наука, 1981. – 176 с.
3. Grimmeiss H.G., Ovren C. Fundamentals of junction measurements in the study of deep levels in semiconductors // J. Phys. E.: Scientific Instr. – 1981. – Vol.14, No.10. – P. 1032–1042.
4. Акчурин Р.К., Андрианов Д.Г., Берман Л.С. и др., Физика и материаловедение полупроводников с глубокими уровнями / Под ред. В.И. Фистуля. – М.: Металлургия, 1987. – 232 с.
5. Sah C.T., Forbes L., Rosier L.L., Tasch A.F. Thermal and optical emission and capture rates and cross sections of electrons and holes at imperfection centres in semiconductors from photo and dark junction current and capacitance experiments // Solid-State Electronics. – 1970. – Vol.13, No.8. – P. 759–788.
6. Lang D.V. Space charge spectroscopy in semiconductors / Thermally stimulated relaxation processes in solids // Ed. by P. Braunlich. New York: Springer-Verlag, 1979. – P. 93–133.
7. Johnson N.M., Deep-level transient spectroscopy: characterization and identification of electronic defects // Optical engineering. – 1986. – N.5. – P. 698–704.
8. Денисов А.А., Лактюшкин В.Н., Садофев Ю.Г. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней // Обзоры по электронной технике, сер. технология, организация производства и оборудование. – М.: ЦНИИ “Электроника”, 1985. – Вып. 15(144). – 52 с.
9. Farmer J.W., Nugent J.C. Transient current spectroscopy on neutron irradiated silicon // Neutron Transmutat. Doping Semicond.: Mater. Proc. 4th Neutron Transmutat. Doping Conf., Gaithersburg, Md, 1–3 June, 1982. New York, London, 1984. – P.225–239.
10. Кузнецов Н.И. Токовая релаксационная спектроскопия глубоких уровней (i-DLTS) // ФТП. – 1993. – Т.27. – Вып. 10. – С.1674-1679.
11. Schmalz K., Yassievich I.N., Rucker H., Grimmeis H.G. Characterization of Si/Si1 xGex/Si quantum wells by space-charge spectroscopy // Phys. Rev. B. – 1994. –Vol.50. – P.14287-14301.
12. Chretien O., Apetz R., Vescan L., Souifi A., Luth H., Schmalz K., Koulmann J.J. Thermal hole emission from Si/Si1-xGex/Si quantum wells by deep level transient spectroscopy // J. Appl. Phys. – 1995. – Vol.78. – P.5439-5447.
13. Козловский В.И., Садофьев Ю.Г., Литвинов В.Г. Разрыв зон в структурах с одиночной квантовой ямой Zn1-xCdxTe/ZnTe, выращенных на GaAs (100) эпитаксией из молекулярных пучков // ФТП. – 2000. – Т.34, вып. 8. – С. 998-1003.
14. Broniatowski A., Blosse A., Srivastava P.C., Bourgoin J.C. Transient capacitance measurements on resistive samples // J. Appl. Phys. – 1983. –Vol.54. – P.2907- 2910.
15. Астрова Е.В., Лебедев А.А., Лебедев А.А. Влияние последовательного сопротивления диода на нестационарные емкостные измерения параметров глубоких уровней // ФТП. – 1985. – Т.19, вып.8. – С. 1382-1385.
16. Антонова И.В., Шаймеев С.С. Температурная зависимость амплитуды пика DLTS в кремнии с глубокими центрами // ФТП. – 1991. – Т.25, вып.5. – С. 847-851.
17. Аймаганбетов К.П., Жолдыбаев К.С., Жантуаров С.Р., Рахимбаев Б.С., Токмолдин Н.С. Реализация метода нестационарной спектроскопии глубоких уровней в условиях лабораторного эксперимента для студентов вузов // Вестник КазНУ, серия физическая. – 2017. – №1 (60). – С.148-156.
18. Boddaert X., Letartle X., Stevenard D., Bourgouin J. Thermal stability of EL2 in GaAs. // Add. mater., Process and Devices III-V Compound Semicond.: Symp., Boston, Nov.28-Dec.2, 1988. 1989. Pittsbur. – P.3-8.
19. Von Bardeleben H., Bourgouin J., Stevenard D., Lannoo M. On the metastable state of EL2 in GaAs. // Gallium arsenide and relat. compounds: Proc. 14th int. symp. Heraclion 28 Sept.-10 Okt. 1987. – 1988. – P.399-452.
20. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – Т.1. – 456 с.
References
1 D.V. Lang, J. Appl. Phys. 45, 3023-3032, (1974)
2 L.S. Berman and A.A. Lebedev, Emkostnaya spectroscopiya glubokikh centrov v poluprovodnikakh, (L: Izd-vo Nauka, 1981) 176 p. (in Russ).
3 H.G. Grimmeiss and C. Ovren, J. Phys. E.: Scientific Instr. 14, 10, 1032–1042, (1981).
4 R.K. Akchurin, D.G. Andrianov and L.S. Berman i dr., Fizika i materialovedenie poluprovodnikov s glubokimi urovnyami, (M: Izd-vo Metallurgiya, 1987), 232 p. (in Russ).
5 C.T. Sah., L. Forbes, L.L. Rosier and A.F. Tasch, Solid-State Electronics. 13, 8, 759–788. (1970).
6 D.V. Lang, Space charge spectroscopy in semiconductors, Thermally stimulated relaxation processes in solids, Ed. by P. Braunlich. (New York: Springer-Verlag, 1979), p.93–133.
7 N.M. Johnson, Optical engineering 5, 698–704, (1986).
8 A.A. Denisov, V.N. Laktiushkin and Yu.G. Sadofev, Relaksacionnaya spectroskopiya glubokikh urovney. Obzory po elektronnoy tekhnike, ser. tekhnologiya, organizaciya proizvodstva I oborudovanie. (M: TCNII Elektronika, 1985, 15, 144), 52 p. (in Russ).
9 J.W. Farmer and J.C. Nugent, Mater. Proc. 4th Neutron Transmutat. Doping Conf., (Gaithersburg, Md, 1–3 June, 1982. New York, London, 1984), p. 225–239.
10 N.I. Kuznetsov, FTP 27, 10, 1674-1679, (1993) (in Russ).
11 K. Schmalz, I.N. Yassievich, H. Rucker, and H.G. Grimmeis, Phys. Rev. B 50, 14287-14301, (1994).
12 O. Chretien, R. Apetz, L. Vescan, A. Souifi, H. Luth, K. Schmalz and J.J. Koulmann, J. Appl. Phys. 78, 5439-5447, (1995).
13 V.I. Kozlovskii, Yu.G. Sadofev and V.G. Litvinov, Razryv zon v strukturakh s odinochnoy kvantovoy yamoi Zn1-xCdxTe/ZnTe, vyrashennykh na GaAs (100) epitaksiey iz molekulyarnykh puchkov (T: Izd-vo FTP, 2000, 8), p.998-1003. (in Russ).
14 A. Broniatowski, A. Blosse, P.C. Srivastava and J.C. Bourgoin, Appl. Phys. 54, 2907- 2910, (1983).
15 E.V. Astrova and A.A. Lebedev, FTP 8, 1382-1385, (1985). (in Russ).
16 I.V. Antonova and S.S. Shaimeev, FTP 25, 5, 847-851, (1991). (in Russ).
17 K.P. Aimaganbetov, K.S. Zholdybaev, S.R. Zhantuarov, B.S. Rakhimbaev and N.S. Tokmoldin, Recent Contributions to Physics, 1 (60), 148-156, (2017). (in Russ).
18 X. Boddaert, X. Letartle, D. Stevenard and J. Bourgouin, Add. mater. Process and Devices III-V Compound Semicond.: Symp. (Boston, Nov.28-Dec.2, 1988. 1989, Pittsbur.), p.3-8.
19 H. Von Bardeleben, J. Bourgouin, D. Stevenard and M. Lannoo, Proc. 14th int. symp. (Heraclion 28 Sept.-10 Okt. 1987, 1988), p.399-452.
20 S.M. Zi, Fizika poluprovodnikovykh priborov (Moscow: Izd-vo Mir, v 2-kh t. per s angl., 1984), 456 p. (in Russ).
2. Берман Л.С., Лебедев А.А. Емкостная спектроскопия глубоких центров в полупроводниках. – Л.: Наука, 1981. – 176 с.
3. Grimmeiss H.G., Ovren C. Fundamentals of junction measurements in the study of deep levels in semiconductors // J. Phys. E.: Scientific Instr. – 1981. – Vol.14, No.10. – P. 1032–1042.
4. Акчурин Р.К., Андрианов Д.Г., Берман Л.С. и др., Физика и материаловедение полупроводников с глубокими уровнями / Под ред. В.И. Фистуля. – М.: Металлургия, 1987. – 232 с.
5. Sah C.T., Forbes L., Rosier L.L., Tasch A.F. Thermal and optical emission and capture rates and cross sections of electrons and holes at imperfection centres in semiconductors from photo and dark junction current and capacitance experiments // Solid-State Electronics. – 1970. – Vol.13, No.8. – P. 759–788.
6. Lang D.V. Space charge spectroscopy in semiconductors / Thermally stimulated relaxation processes in solids // Ed. by P. Braunlich. New York: Springer-Verlag, 1979. – P. 93–133.
7. Johnson N.M., Deep-level transient spectroscopy: characterization and identification of electronic defects // Optical engineering. – 1986. – N.5. – P. 698–704.
8. Денисов А.А., Лактюшкин В.Н., Садофев Ю.Г. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней // Обзоры по электронной технике, сер. технология, организация производства и оборудование. – М.: ЦНИИ “Электроника”, 1985. – Вып. 15(144). – 52 с.
9. Farmer J.W., Nugent J.C. Transient current spectroscopy on neutron irradiated silicon // Neutron Transmutat. Doping Semicond.: Mater. Proc. 4th Neutron Transmutat. Doping Conf., Gaithersburg, Md, 1–3 June, 1982. New York, London, 1984. – P.225–239.
10. Кузнецов Н.И. Токовая релаксационная спектроскопия глубоких уровней (i-DLTS) // ФТП. – 1993. – Т.27. – Вып. 10. – С.1674-1679.
11. Schmalz K., Yassievich I.N., Rucker H., Grimmeis H.G. Characterization of Si/Si1 xGex/Si quantum wells by space-charge spectroscopy // Phys. Rev. B. – 1994. –Vol.50. – P.14287-14301.
12. Chretien O., Apetz R., Vescan L., Souifi A., Luth H., Schmalz K., Koulmann J.J. Thermal hole emission from Si/Si1-xGex/Si quantum wells by deep level transient spectroscopy // J. Appl. Phys. – 1995. – Vol.78. – P.5439-5447.
13. Козловский В.И., Садофьев Ю.Г., Литвинов В.Г. Разрыв зон в структурах с одиночной квантовой ямой Zn1-xCdxTe/ZnTe, выращенных на GaAs (100) эпитаксией из молекулярных пучков // ФТП. – 2000. – Т.34, вып. 8. – С. 998-1003.
14. Broniatowski A., Blosse A., Srivastava P.C., Bourgoin J.C. Transient capacitance measurements on resistive samples // J. Appl. Phys. – 1983. –Vol.54. – P.2907- 2910.
15. Астрова Е.В., Лебедев А.А., Лебедев А.А. Влияние последовательного сопротивления диода на нестационарные емкостные измерения параметров глубоких уровней // ФТП. – 1985. – Т.19, вып.8. – С. 1382-1385.
16. Антонова И.В., Шаймеев С.С. Температурная зависимость амплитуды пика DLTS в кремнии с глубокими центрами // ФТП. – 1991. – Т.25, вып.5. – С. 847-851.
17. Аймаганбетов К.П., Жолдыбаев К.С., Жантуаров С.Р., Рахимбаев Б.С., Токмолдин Н.С. Реализация метода нестационарной спектроскопии глубоких уровней в условиях лабораторного эксперимента для студентов вузов // Вестник КазНУ, серия физическая. – 2017. – №1 (60). – С.148-156.
18. Boddaert X., Letartle X., Stevenard D., Bourgouin J. Thermal stability of EL2 in GaAs. // Add. mater., Process and Devices III-V Compound Semicond.: Symp., Boston, Nov.28-Dec.2, 1988. 1989. Pittsbur. – P.3-8.
19. Von Bardeleben H., Bourgouin J., Stevenard D., Lannoo M. On the metastable state of EL2 in GaAs. // Gallium arsenide and relat. compounds: Proc. 14th int. symp. Heraclion 28 Sept.-10 Okt. 1987. – 1988. – P.399-452.
20. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов. В 2-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – Т.1. – 456 с.
References
1 D.V. Lang, J. Appl. Phys. 45, 3023-3032, (1974)
2 L.S. Berman and A.A. Lebedev, Emkostnaya spectroscopiya glubokikh centrov v poluprovodnikakh, (L: Izd-vo Nauka, 1981) 176 p. (in Russ).
3 H.G. Grimmeiss and C. Ovren, J. Phys. E.: Scientific Instr. 14, 10, 1032–1042, (1981).
4 R.K. Akchurin, D.G. Andrianov and L.S. Berman i dr., Fizika i materialovedenie poluprovodnikov s glubokimi urovnyami, (M: Izd-vo Metallurgiya, 1987), 232 p. (in Russ).
5 C.T. Sah., L. Forbes, L.L. Rosier and A.F. Tasch, Solid-State Electronics. 13, 8, 759–788. (1970).
6 D.V. Lang, Space charge spectroscopy in semiconductors, Thermally stimulated relaxation processes in solids, Ed. by P. Braunlich. (New York: Springer-Verlag, 1979), p.93–133.
7 N.M. Johnson, Optical engineering 5, 698–704, (1986).
8 A.A. Denisov, V.N. Laktiushkin and Yu.G. Sadofev, Relaksacionnaya spectroskopiya glubokikh urovney. Obzory po elektronnoy tekhnike, ser. tekhnologiya, organizaciya proizvodstva I oborudovanie. (M: TCNII Elektronika, 1985, 15, 144), 52 p. (in Russ).
9 J.W. Farmer and J.C. Nugent, Mater. Proc. 4th Neutron Transmutat. Doping Conf., (Gaithersburg, Md, 1–3 June, 1982. New York, London, 1984), p. 225–239.
10 N.I. Kuznetsov, FTP 27, 10, 1674-1679, (1993) (in Russ).
11 K. Schmalz, I.N. Yassievich, H. Rucker, and H.G. Grimmeis, Phys. Rev. B 50, 14287-14301, (1994).
12 O. Chretien, R. Apetz, L. Vescan, A. Souifi, H. Luth, K. Schmalz and J.J. Koulmann, J. Appl. Phys. 78, 5439-5447, (1995).
13 V.I. Kozlovskii, Yu.G. Sadofev and V.G. Litvinov, Razryv zon v strukturakh s odinochnoy kvantovoy yamoi Zn1-xCdxTe/ZnTe, vyrashennykh na GaAs (100) epitaksiey iz molekulyarnykh puchkov (T: Izd-vo FTP, 2000, 8), p.998-1003. (in Russ).
14 A. Broniatowski, A. Blosse, P.C. Srivastava and J.C. Bourgoin, Appl. Phys. 54, 2907- 2910, (1983).
15 E.V. Astrova and A.A. Lebedev, FTP 8, 1382-1385, (1985). (in Russ).
16 I.V. Antonova and S.S. Shaimeev, FTP 25, 5, 847-851, (1991). (in Russ).
17 K.P. Aimaganbetov, K.S. Zholdybaev, S.R. Zhantuarov, B.S. Rakhimbaev and N.S. Tokmoldin, Recent Contributions to Physics, 1 (60), 148-156, (2017). (in Russ).
18 X. Boddaert, X. Letartle, D. Stevenard and J. Bourgouin, Add. mater. Process and Devices III-V Compound Semicond.: Symp. (Boston, Nov.28-Dec.2, 1988. 1989, Pittsbur.), p.3-8.
19 H. Von Bardeleben, J. Bourgouin, D. Stevenard and M. Lannoo, Proc. 14th int. symp. (Heraclion 28 Sept.-10 Okt. 1987, 1988), p.399-452.
20 S.M. Zi, Fizika poluprovodnikovykh priborov (Moscow: Izd-vo Mir, v 2-kh t. per s angl., 1984), 456 p. (in Russ).
Загрузки
Как цитировать
Aimaganbetov, K., & Tokmoldin, N. (2017). Релаксационды спектроскопия әдісімен кремнилі диодтың терең деңгейлі параметрлерін зерттеу. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 62(3), 100–105. извлечено от https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/571
Выпуск
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
