Materials of Electronics Engineering (E-Journal) / Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники
Not a member yet
466 research outputs found
Sort by
СПЕКТРЫ DLTS КРЕМНИЕВЫХ ДИОДОВ С p+—n–ПЕРЕХОДОМ, ОБЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ КРИПТОНА
Get PDFp+-n-Diodes have been studied. The diodes were manufactured on wafers (thickness 460 μm, (111) plane) of uniformly phosphorus doped float–zone–grown single–crystal silicon. The resistivity of silicon was 90 Ohm · cm and the phosphorus concentration was 5 · 1013 cm–3. The diodes were irradiated with 250 MeV krypton ions. The irradiation fluence was 108 cm–2. Deep–level transient spectroscopy (DLTS) was used to examine the defects induced by high energy krypton ion implantation. The DLTS spectra were recorded at a frequency of 1 MHz in the 78—290 K temperature range. The capacity–voltage characteristics have been measured at a reverse bias voltage from 0 to –19 V at a frequency of 1 MHz. We show that the main irradiation–induced defects are A–centers and divacancies. The behavior of DLTS spectra in the 150—260 K temperature range depends essentially on the emission voltage Ue. The variation of Ue allows us to separate the contributions of different defects into the DLTS spectrum in the 150—260 K temperature range. We show that, in addition to A–centers and divacancies, irradiation produces multivacancy complexes with the energy level Et = Ec – (0.5 ± 0.02) eV and an electron capture cross section of ~4 · 10–13 cm2
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАНОКОМПОЗИТА FeNi3/C, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ИК–НАГРЕВЕ
Get PDFThe structural features of a nanocomposite FeNi3/C synthesized from a solution FeCl3•6H2O/NiCl2•6H2O/polyacrylonitrile (PAN)/dimethyl formamide (DMF) with CFe=CNi=5; 10; 20; 25 mas. % under an IR heating are studied by a combination scattering (CS), a scanning electron microscopy (SEM), and an X−ray phase analyses (XPA). It is determined that as the IR heating temperature grows from 500 to 700 °С, the FeNi3 nanoparticle size increases from about 15 to 60 nm; amorphous, microcrystalline, and nanocrystalline graphite−like carbon phases (the halo in the XPA spectrum at 2θ ≈ 8÷32°) that are characterized by more intensive band D (ν =1340÷1358 cm−1) than the band G (ν =1560÷1596 cm−1) in the CS spectrum are formed; from the data of a SEM and a CS (the G peak, ν =1596 см−1), the possibility of the graphene structure generation is suggested at 600 and 700 °С; the peak in the area of 1120 cm−1 and the high intensity of the CS spectrum in the region of 1430—1480 cm−1 reveal the formation of polymer−destruction intermediate products at the interface of nanoparticles FeNi3. Методами комбинационного рассеяния света (КРС), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгенофазового анализа (РФА) исследованы структурные особенности нанокомпозита FeNi3/C, синтезируемого из раствора FeCl3 • 6H2O/NiCl2 •• 6H2O/полиакрилонитрил (ПАН)/диметилформамид (ДМФА) с концентрацией CFe == CNi = 5, 10, 20 и 25 % (масс.) при ИК−нагреве. Установлено, что с ростом температуры ИК−нагрева от 500 до 700 °С размер наночастиц FeNi3 увеличивается приблизительно от 15 до 60 нм; при ИК−нагреве образуются аморфные микрокристаллическая и нанокристаллическая графитоподобные углеродные фазы (гало при 2θ ≈ 8÷32° на спектре РФА), которые характеризуются более интенсивной D−полосой (ν == 1340÷1358 см−1) по сравнению с G−полосой (ν = 1560÷1596 см−1) на спектре КРС; результаты анализа с помощью методов СЭМ и КРС (G−пик, ν = 1596 см−1) нанокомпозитов FeNi3/C свидетельствуют о возможности образования графеновых структур при 600 и 700 °С; пик в области 1120 см−1 и высокая интенсивность спектра КРС в области 1430—1480 см−1указывают на образование промежуточных продуктов деструкции полимера на границе нано-частиц FeNi3
СТРУКТУРНО–МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НАНОЧАСТИЦ И ЕГО ПРОБЛЕМЫ
Get PDFApplication of nanotechnology products requires identification of their structure and habit. In this work we report the distinctive features of diffraction patterns that can cause difficulties in the identification of the atomic structure of particles with defect structures containing twins and antiphase boundaries. We describe SEM techniques of particle morphology determination based on the use of illuminating electron beams with different convergent angles and demonstrate obstacles inherent to these techniques.Применение продуктов нанотехнологий требует идентификации их структуры и габитуса. Продемонстрированы особенности электронограмм, которые могут вызывать затруднения при идентификации атомарной структуры нанообъектов с дефектной структурой, включающей двойники и антифазные границы. Описаны методы идентификации морфологии наночастиц с по-мощью растровой электронной микроскопии, основанные на применении освещающих пучков с разными углами сходимости, и отмечены затруднения, присущие этим методам
ДИФРАКЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ В СТРУКТУРАХ SiOx/Si С ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ УГЛЕРОДА
Get PDFThe films have been deposited on the silicon subtracts with the (111) and (100) orientations by thermal evaporation of SiO powder and carbon implanted with doses of 6 · 1016 to 1,2 · 1017 cm−2 followed by annealing in nitrogen at 1100 oC. Diffraction studies of these structures confirm the occurrence of a preferred orientation in the nanocrystals during high temperature thermal annealing, controlled by the substrate orientation. It was possible to detect the existence of two arrays of silicon nanocrystals in the dielectric matrix, with one having a smaller average size of 5—10 nm and a lattice parameter close to that of crystalline silicon, and the other one having a large size of 50—100 nm and a greater lattice parameter. We have estimated the carbon implantation doses for which the large size nanocrystals (> 50 nm) do not form. This dose is 6 · 1016 cm−2 for the (111) substrates and 9 · 1016 cm−2 for the (100) ones.В пленки, нанесенные на подложки кремния с ориентацией (111) и (100) путем термического распыления порошка SiO, проведена имплантация углерода с дозами от 6 · 1016 до 1,2 · 1017 см−2 с последующим отжигом в азоте при 1100 oС. С помощью дифракционных исследований этих структур подтверждено появление преимущественной ориентации нанокристаллов кремния в процессе высокотемпературного термического отжига, обусловленной ориентацией подложки. Обнаружено существование в диэлектрической матрице двух массивов нанокристаллов кремния: одного — с меньшим средним размером (области когерентного рассеяния — ОКР) 5—10 нм и параметром решетки, близким к параметрам кристаллического кремния, и второго — с большим размером (ОКР) 50—100 нм и увеличенным параметром решетки. Выявлены дозы имплантации углерода, при которых не образуются нанокристаллы крупных размеров (>50 нм). В случае подложки с ориентацией (111) такая доза составляет 6 · 1016 см−2, а для подложки (100) ~ 9 · 1016см−2
ИНИЦИИРОВАНИЕ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ НИОБАТА ЛИТИЯ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ НА ИЗОЛИРОВАННЫЕ КРЕМНИЕВЫЕ ПОДЛОЖКИ
Get PDFIn this work, an Atomic Force Microscope in the so−called Piezoresponse mode and Kelvin mode is used to image the grains, ferroelectric domains and surface potential in lithium niobate thin films. A RF magnetron sputter system was used to deposit LiNbO3 thin films on (100)−oriented Si substrates with SiO2 layer. Using the electric field from a biased conducting AFM tip, we show that possible to form and subsequently to visualize ferroelectric state. Also, we report surface charge retention on ferroelectric thin films by Kelvin probe microscope in comparison with the piezoresponse signal.Методом атомно−силовой микроскопии в режиме силовой микроскопии пьезоотклика и Кельвин−моде построены картины распределения индуцированного состояния и поверхностного потенциала в тонких пленках ниобата лития, полученных осаждением на оксидированную подложку Si (100) методом высокочастотного магнетронного распыления. Используя электрическое поле, прикладываемое с помощью проводящего кантилевера, показано, что возможно сформировать и затем визуализировать индуцированное состояние поляризации. Установлено, что при измерении в режиме Кельвин−моды индуцированное состояние сохраняется значительно дольше, чем в режиме силовой микроскопии пьезоотклика
ВЛИЯНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА НА ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛАНТАН–ГАЛЛИЕВОГО ТАНТАЛАТА
Get PDFThe influence of isothermal annealing on the optical pa-rameters (transmission and diffused reflection spectra,) of La3Ga5.5Ta0.5O14 (langatate, LGT) crystals was studied. The experiment required using the polar cut {101 –0} samples made from crystals grown in athmospheres of argon (Ar), argon with oxygen (Ar + 0,5 % O2) and (Ar +2 % O2). The samples were annealed in vacuum and in air at temperatures from 500 to 1000 oC. Additional investigations were conducted using methods of optical microscopy, atomic force microcopy and diffused reflection spectroscopy. Исследовано влияние изотермического отжига на оптические параметры (спектры пропускания, диффузного отражения света, результаты оптической микроскопии) кристаллов лангатата La3Ga5,5Ta0,5O14. Изучены образцы полярных срезов {101 –0}, изготовленные из кристаллов, выращенных в различной атмосфере: аргон (Ar), аргон с кислородом (Ar + 0,5 % O2 и Ar + 2 % O2). Образцы были отожжены на воздухе и в вакууме при температуре от 500 до 1000 оС. Дополнительные исследования проведены методами оптической и атомно−силовой микроскопии, а также рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии
СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ЗАРЯДОВОЙ ПОДКАЧКОЙ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Get PDFThe analysis of the inertial mechanisms of separating photoexcited carriers in conventional silicon converters structure with charges pumps (SCSCP) is lead. Charges pumps represented local n+-areas in Si base of p-type of conductivity. The equivalent circuit of such converters like multyemitters bipolar transistor is proposed. The results of experimental investigations converters light current-voltage diagrams are presented. Technological aspects of SCSCP formation is regarded.Рассмотрены первые результаты применения концепции зарядовой подкачки в структуре электрических фотопреобразователей (ФЭП). Проведен анализ скорости процессов разделения и коллектирования фотогенерированных носителей заряда в традиционной структуре кремниевых солнечных элементов с зарядовыми насосами. Зарядовые насосы представляли собой локальные n+-области в Si-базе p-типа проводимости. Предложена эквивалентная схема замещения в виде многоэмиттерного биполярного транзистора. Представлены экспериментальные результаты влияния зарядовых насосов на световую вольт-амперную характеристику ФЭП. Рассмотрены технологические аспекты формирования структуры ФЭП с зарядовыми насосами
ВЫСОКОРАЗРЕШАЮЩАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ, ОБЛУЧЕННЫХ ПРОТОНАМИ
Get PDFWe have studied the transformation of radiation defects generated by proton implantation in n−type silicon crystals with a resistivity of 100 Ohm · cm. The measurements were conducted using high−definition X−ray diffraction (HDD). We show that sequential implantation of protons with energies of 100 + 200 + 300 keV and a fluence of 2 · 1016sm−2 results in the formation of a damaged layer with an increased lattice parameter and a thickness of 2.4 mm. This layer is formed by radiation−induced defects both of vacancy and interstitial types. Vacuum annealing of the irradiated crystals at 600 °C enlarges the radiation−induced defects while reducing their number. After annealing at 1100 °C interstitial type defects prevail.Исследован процесс трансформации радиационных дефектов, формируемых имплантацией протонов в кристаллы кремния n−типа проводимости с удельным сопротивлением 100 Ом ⋅ см. Измерения проведены методом высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии. Показано, что последовательная имплантация протонов с энергией 100 + 200 + + 300 кэВ и флюенсом 2 ⋅ 1016 см−2 приводит к образованию нарушенного слоя толщиной 2,4 мкм с увеличенным параметром кристаллической решетки, который формируется одновременно присутствующими комплексами радиационных дефектов вакансионного и междоузельного типов. Установлено, что в результате отжига облученных кристаллов в вакууме при температуре 600 °С происходит укрупнение радиационных дефектов обоих типов при одновременном уменьшении их количества. После отжига при температуре 1100 °С преобладают дефекты междоузельного типа. На каждой стадии трансформации дефектов оценена их мощность.
ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭПИТАКСИАЛЬНОЙ ПЛЕНКЕ, СОЗДАННЫЕ ДИСЛОКАЦИЯМИ НЕСООТВЕТСТВИЯ
Get PDFThe equation connecting the misfit parameter f, the number of misfit dislocation (MD) families and the distances between MDs of the same family with the edge Burgers vector components taken for different dislocation families is obtained for the first time. It is valid for various interface boundaries (hkl). To get the equation, the long range normal and shear stresses associated with MD distribution have been considered. The optimum and non−optimum stress releasing processes are discussed. The problem of threading dislocation density diminution with generation of intersecting MDs with the same Burgers vector (L−shape MDs) is also considered for (001) and (111) interfaces. It is shown that such type MDs grow the level of the long range shear stresses and can be effectively generated only at an early stage of relaxation.Для границы раздела (ГР) произвольной ориентации (hkl) впервые получено выражение, устанавливающее взаимосвязь между параметром несоответствия эпитаксиальной гетеросистемы f, числом дислокационных семейств, участвующих в процессе снятия напряжений несоответствия, линейными плотностями дислокаций несоответствия (ДН) каждого семейства, а также значениями проекций краевых компонент векторов Бюргерса ДН на ГР. Для получения выражения рассмотрены дальнодействующие поля нормальных и сдвиговых напряжений, возникающие в приповерхностном слое эпитаксиальной пленки. Сформулированы критерии оптимального и неоптимального протекания релаксационного процесса снятия напряжений несоответствия. Для ГР (001) и (111) обсуждена проблема уменьшения плотности пронизывающих дислокаций при введении пересекающихся ДН, имеющих одинаковые векторы Бюргерса (Г-образных ДН). Показано, что эффективная генерация таких ДН возможна только на начальной стадии релаксационного процесса, поскольку сопровождается увеличением уровня дальнодействующих сдвиговых напряжений