Диффузионные процессы в структуре полупроводник-металл-диэлектрик

Способ приготовления образца с использование олова включает последовательное нанесение напылением на диэлектрическую подложку слоя олова толщиной 20 нм. Слоя дийодида олова толщиной 30-40 нм, экспонирование ультрафиолетовым или видимым светом и проявление в водном растворе солей металлов, отличающийся тем, что полученное в ходе экспонирования изображение проявляют в водном растворе хлорного железа концентрацией 1г/л (для получения позитивного изображения) или в водном растворе железосинеродистого калия концентрацией 2г/л (для получения негативного изображения). Т.е. применение данного способа обеспечивает получение позитивного и негативного изображения на одних и тех же слоях.

Бессеребряная фотография может широко использоваться в фотографии, оптотехнике, кинематографии, микроэлектронике, литографии, вычислительной технике.

3.4 Регистрация ионизирующего излучения

Для регистрации ионизирующего излучения предлагается способ, лишенный необходимости измерения толщины металлического слоя механическими или оптическими методами.

Рисунок 3.4.1. Схема системы полупроводник-металл на диэлектрической подложке

На рисунке 3.4.1 представлена схема системы полупроводник-металл-диэлектрик, имеющей форму «змейки», на диэлектрической подложке. Ее можно использовать для регистрации ионизирующего излучения. Здесь 1 - стекло (кварц), 2 - полупроводниковый слой, 3 - металлическая «змейка» с токоподводящими контактами 4.

До облучения системы полупроводник-металл излучением электрическое сопротивление металлической полоски 3 (рис. 3.4.1) определяется выражением

, (3.4.1)

где с - удельное сопротивление металла, L - общая длина металлической полоски, D - ширина, Н - толщина полоски.

При облучении системы полупроводник-металл в области облучения происходит диффузия ионов металла из металлического слоя 3 в слой полупроводника 2. Проводимость чистого и легированного частицами металла полупроводника значительно ниже проводимости оставшегося металлического слоя. Сопротивление металлического слоя после облучения системы

, (3.4.2)

где h - эффективная глубина облучаемого участка; H, l - толщина металлического слоя и длина облучаемого участка. Эффективная глубина h - это глубина, на которой образовались непроводящие продукты реакции.

Величина сопротивления металлической змейки зависит от условий напыления (толщины змейки), рода металла и при комнатных температурах может изменятся в пределах от 60 до 300 Ом. Облучение исследуемых систем SnI₂ - Ме необходимо осуществлять в центральной части змейки при температуре Т=293 К через экран с прямоугольным вырезом размером 20Ч5 мм² таким образом, чтобы излучение полностью перекрывало змейку по ширине. Измерение сопротивления металлической змейки осуществляется измерением падения напряжения на нем с помощью цифрового вольтметра ВК 2-20 до и после облучения системы в течение 5 мин при плотности тока 0,4 А/мм².

Заключение

При выполнении работы были детально изучены методы электронной оже-спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Так же проведено ознакомлении с основными понятиями диффузии в твердых телах.

При исследовании методом электронной оже-спектроскопии структуры SnI₂-Cd-стекло было обнаружено:

- атомы Cd обнаруживаются на свободной поверхности полупроводника в результате темновой (тепловой) диффузии;

- отсутствует четкая граница полупроводник-металл;

- обнаружено взаимное проникновение частиц металлического и полупроводникового слоев;

- в результате облучения структуры SnI₂-Cd-стекло происходит практически полное удаление йода из слоя с образованием оксидов металлов;

- обнаружено взаимное проникновение ионов продуктов засветки структуры полупроводник-металл-диэлектрик и подложки.

Литература

1 Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции / под ред. Дж. Поута, К. Ту, Дж. Мейера. - М.: Мир, 1982.

2 Анализ поверхности методами оже - и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха; пер с англ. - М.: Мир, 1987.

3 Оже-электронная спектроскопия /Еловиков С.С.; ФИЗИКА, 2001.

4. Фотоэлектронная и Оже-спектроскопия / Карлсон Т.А; М. Мир, 1982.

5. Рентгеноэлектронная спектроскопия сверхтонких поверхностных слоев конденсированных сиситем / В.А. Трапезников, И.Н. Шабанова.; М. Наука. 1988.

6. Исследование светочувствительных слоев SnI₂ методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / В.С. Костко [и др.] // Веснік Брэсцк. ун-та. - 1999. - №2.

7. Адамчук Д.А., Губаревич В.А., Ковалевич К.В., Костко В.С. Исследование стехиометрического состава тонких пленок/ НИР - 2008: в 2 ч.: сб. материалов межфак. науч. - метод. конф., посвященной 100-летию со дня рождения Л.Д. Дандау, Брест, 28 нояб. 2008 г./ Брест. нос. ун-т им. А.С. Пушкина; под. общ. ред. В.С. Секержицкого. - Брест: БрГУ, 2008.-Ч. 1.

8. Адамчук Д.А., Губаревич В.А., Ковалевич К.В. Роль диффузионных процессов в многофазных структурах/ НИРС - 2009: сб. материалов студ. науч. конф., Брест, 29 апр. 2009 г. / Брест. гос. ун-т им. А.С. Пушкина; под. общ. ред. В.С. Секержицкого. - Брест: БрГУ, 2009.

9. Адамчук Д.А., Губаревич В.А., Ковалевич К.В., Костко В.С. Диффузионные процессы в многослойных структурах / Веснiк Брэсцк. ун-та. - 2009. - №2.

10. ХVII Республиканская студенческая научно-практическая конференция <<От идеи - к инновации>>; г. Мозырь, 2010

Размещено на Allbest.ru