{"title":"由汤森德气体放电等离子体形成的阳极表面被动","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-124","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Хорошо известно, что границы раздела диэлектрик/полупроводник играют важную роль при\nсоздании приборных структур на основе полупроводников А3В5. Тройное соединения InAlAs\nявляется перспективным материалом для создания транзисторов с высокой подвижностью\nэлектронов и СВЧ-фотодетекторов [1, 2]. Достижение предельных параметров приборов на основе\nInAlAs, как и для других полупроводников А3В5, обеспечивается, в том числе, решением актуальной\nзадачи формирования границы раздела диэлектрик/InAlAs(А3В5) с низкой плотностью электронных\nсостояний (density of interface traps, Dit), которая, в отличие от границы раздела SiO2/Si (Dit=1010 эВ1\nсм-2\n), далека от совершенства. В представленных к настоящему времени работах, посвященных\nформированию границы раздела диэлектрик/InAlAs [3, 4], используют high-k диэлектрики: Al2O3 и\nHfO2, выращенные методом атомно-слоевого осаждения (АСО). Показано, что тип АСО диэлектрика\n(Al2O3, HfO2), его толщина и предварительная химическая обработка (пассивация) поверхности\nInAlAs не оказывают существенного влияния на величину Dit, которая во всех случаях составляет\nвеличину более 5·1012 эВ-1\nсм-2\n.\nОдним из методов пассивации, который позволил резко (до значений ~5·1010\nэВ-1\nсм-2\n(77 K))\nснизить Dit на границе раздела диэлектрик/InAs, является формирование на поверхности\nполупроводника фторсодержащих анодных оксидных слоев (АОС) методами электролитического [5]\nили плазмохимического окисления [6]. Метод сухого анодного окисления в таунсендовской\nгазоразрядной плазме (ТГП) [6] за счет использования одинакового состава газовой среды для\nразличных полупроводников является более универсальным и простым по сравнению с\nэлектролитическим окислением, в связи с чем, позволяет эффективно пассировать боковые стенки\nмеза-структур, сформированных на многослойных полупроводниковых гетероэпитаксиальных\nструктурах А3В5 сложного состава. Близость составов InAs и In0.52Al0.48As позволяет предположить,\nчто данная методика пассивации будет эффективна и для InAlAs.\nЦелью данной работы было изучение электрофизических и физико-химических свойств границ\nраздела АОС/InAlAs, сформированных в таунсендовской газоразрядной плазме (ТГП) в среде Ar-O2 с\nразличным содержанием CF4.\nМетодом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии при послойном травлении ионами Ar\nизучен химический состав АОС для различных соотношений O2/CF4. Показано, что АОС без фтора, в\nосновном, состоит из смеси As2O3, In2O3 и Al2O3. Введение CF4 в состав окислительной среды\nприводит к накоплению фтора в анодной пленке и образованию оксифторидов элементов\nполупроводника. Методом электронной микроскопии высокого разрешения показано, что при\nокислении без CF4 формируется резкая граница раздела АОС/InAlAs. Добавление CF4 приводит к\nсущественному увеличению шероховатости границы раздела. Анализ ВФХ Au/SiO2/InAlAs МДПструктур показал, что модификация поверхности InAlAs окислением в ТГП без CF4 перед\nосаждением SiO2 обеспечивает существенное уменьшение Dit вблизи середины запрещенной зоны.\nВведение фторсодержащего анодного подслоя на границе раздела SiO2/InAlAs, наоборот, приводит к\nзакреплению уровня Ферми ниже середины запрещенной зоны.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Пассивация поверхности InAlAs анодными слоями, сформированными\\nв таунсендовской газоразрядной плазме\",\"authors\":\"\",\"doi\":\"10.34077/rcsp2019-124\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Хорошо известно, что границы раздела диэлектрик/полупроводник играют важную роль при\\nсоздании приборных структур на основе полупроводников А3В5. Тройное соединения InAlAs\\nявляется перспективным материалом для создания транзисторов с высокой подвижностью\\nэлектронов и СВЧ-фотодетекторов [1, 2]. Достижение предельных параметров приборов на основе\\nInAlAs, как и для других полупроводников А3В5, обеспечивается, в том числе, решением актуальной\\nзадачи формирования границы раздела диэлектрик/InAlAs(А3В5) с низкой плотностью электронных\\nсостояний (density of interface traps, Dit), которая, в отличие от границы раздела SiO2/Si (Dit=1010 эВ1\\nсм-2\\n), далека от совершенства. В представленных к настоящему времени работах, посвященных\\nформированию границы раздела диэлектрик/InAlAs [3, 4], используют high-k диэлектрики: Al2O3 и\\nHfO2, выращенные методом атомно-слоевого осаждения (АСО). Показано, что тип АСО диэлектрика\\n(Al2O3, HfO2), его толщина и предварительная химическая обработка (пассивация) поверхности\\nInAlAs не оказывают существенного влияния на величину Dit, которая во всех случаях составляет\\nвеличину более 5·1012 эВ-1\\nсм-2\\n.\\nОдним из методов пассивации, который позволил резко (до значений ~5·1010\\nэВ-1\\nсм-2\\n(77 K))\\nснизить Dit на границе раздела диэлектрик/InAs, является формирование на поверхности\\nполупроводника фторсодержащих анодных оксидных слоев (АОС) методами электролитического [5]\\nили плазмохимического окисления [6]. Метод сухого анодного окисления в таунсендовской\\nгазоразрядной плазме (ТГП) [6] за счет использования одинакового состава газовой среды для\\nразличных полупроводников является более универсальным и простым по сравнению с\\nэлектролитическим окислением, в связи с чем, позволяет эффективно пассировать боковые стенки\\nмеза-структур, сформированных на многослойных полупроводниковых гетероэпитаксиальных\\nструктурах А3В5 сложного состава. Близость составов InAs и In0.52Al0.48As позволяет предположить,\\nчто данная методика пассивации будет эффективна и для InAlAs.\\nЦелью данной работы было изучение электрофизических и физико-химических свойств границ\\nраздела АОС/InAlAs, сформированных в таунсендовской газоразрядной плазме (ТГП) в среде Ar-O2 с\\nразличным содержанием CF4.\\nМетодом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии при послойном травлении ионами Ar\\nизучен химический состав АОС для различных соотношений O2/CF4. Показано, что АОС без фтора, в\\nосновном, состоит из смеси As2O3, In2O3 и Al2O3. Введение CF4 в состав окислительной среды\\nприводит к накоплению фтора в анодной пленке и образованию оксифторидов элементов\\nполупроводника. Методом электронной микроскопии высокого разрешения показано, что при\\nокислении без CF4 формируется резкая граница раздела АОС/InAlAs. Добавление CF4 приводит к\\nсущественному увеличению шероховатости границы раздела. Анализ ВФХ Au/SiO2/InAlAs МДПструктур показал, что модификация поверхности InAlAs окислением в ТГП без CF4 перед\\nосаждением SiO2 обеспечивает существенное уменьшение Dit вблизи середины запрещенной зоны.\\nВведение фторсодержащего анодного подслоя на границе раздела SiO2/InAlAs, наоборот, приводит к\\nзакреплению уровня Ферми ниже середины запрещенной зоны.\",\"PeriodicalId\":118786,\"journal\":{\"name\":\"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»\",\"volume\":\"12 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2019-05-24\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-124\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-124","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

众所周知,电介质/半导体界面在a3v5半导体基础上引入仪表结构起着重要作用。三种化合物inalasass是一种很有前途的材料,可以制造高能动性电子晶体管和微波光电探测器(1、2)。与其他a3v5半导体一样,实现基于a3v5的仪器的极限参数,包括解决电子介质/InAlAs(a3v5)边界的实际问题,与SiO2/Si (Dit=1010 eu1cm -2)的边界,远不完美。目前提交的关于电介质/InAlAs(3、4)界面的论文使用高k介质:原子层围攻(aso)培育的Al2O3和hfo2。显示电介质类型(Al2O3、HfO2)、其厚度和预化学处理(被动)对Dit值没有重大影响,在所有情况下,Dit值都超过5·1012 ev - 1cm -2。一种使Dit在介质/InAs分界点边缘急剧下降的被动方法是电解(5)或等离子化学氧化(6)的电解方法。汤森德气体放电等离子体(tgp)(6)的干燥阳极氧化方法(tgp)是一种更为普遍和简单的气体介质氧化,因此可以有效地利用由a3b5复杂化合物组成的多层半导体异质结构。InAs和In0.52Al0.48As的接近表明,这种被动技术对InAlAs也有效。这项工作的目的是研究在汤森德气体放电等离子体(tgp)中形成的aos /InAlAs边界的电子和物理化学特性。= =化学成分= = x射线光电光谱学是aos的化学成分,用于不同的O2/CF4比例。没有氟的aos由As2O3、In2O3和Al2O3混合而成。在氧化环境中引入CF4会导致阳极膜中的氟积累,并产生半导体中的氧氟元素。高分辨率电子显微镜显示,没有CF4的氧化就会形成环保署/InAlAs分界线。添加CF4会增加分区边界的粗糙度。对InAlAs /InAlAs mdp结构的分析表明,在没有CF4的情况下,InAlAs表面氧化,SiO2过量,大大减少了禁区中心区附近的Dit。相反,在SiO2/InAlAs界面边缘引入含氟阳极层会使费米级别低于禁区中段。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
Пассивация поверхности InAlAs анодными слоями, сформированными в таунсендовской газоразрядной плазме
Хорошо известно, что границы раздела диэлектрик/полупроводник играют важную роль при создании приборных структур на основе полупроводников А3В5. Тройное соединения InAlAs является перспективным материалом для создания транзисторов с высокой подвижностью электронов и СВЧ-фотодетекторов [1, 2]. Достижение предельных параметров приборов на основе InAlAs, как и для других полупроводников А3В5, обеспечивается, в том числе, решением актуальной задачи формирования границы раздела диэлектрик/InAlAs(А3В5) с низкой плотностью электронных состояний (density of interface traps, Dit), которая, в отличие от границы раздела SiO2/Si (Dit=1010 эВ1 см-2 ), далека от совершенства. В представленных к настоящему времени работах, посвященных формированию границы раздела диэлектрик/InAlAs [3, 4], используют high-k диэлектрики: Al2O3 и HfO2, выращенные методом атомно-слоевого осаждения (АСО). Показано, что тип АСО диэлектрика (Al2O3, HfO2), его толщина и предварительная химическая обработка (пассивация) поверхности InAlAs не оказывают существенного влияния на величину Dit, которая во всех случаях составляет величину более 5·1012 эВ-1 см-2 . Одним из методов пассивации, который позволил резко (до значений ~5·1010 эВ-1 см-2 (77 K)) снизить Dit на границе раздела диэлектрик/InAs, является формирование на поверхности полупроводника фторсодержащих анодных оксидных слоев (АОС) методами электролитического [5] или плазмохимического окисления [6]. Метод сухого анодного окисления в таунсендовской газоразрядной плазме (ТГП) [6] за счет использования одинакового состава газовой среды для различных полупроводников является более универсальным и простым по сравнению с электролитическим окислением, в связи с чем, позволяет эффективно пассировать боковые стенки меза-структур, сформированных на многослойных полупроводниковых гетероэпитаксиальных структурах А3В5 сложного состава. Близость составов InAs и In0.52Al0.48As позволяет предположить, что данная методика пассивации будет эффективна и для InAlAs. Целью данной работы было изучение электрофизических и физико-химических свойств границ раздела АОС/InAlAs, сформированных в таунсендовской газоразрядной плазме (ТГП) в среде Ar-O2 с различным содержанием CF4. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии при послойном травлении ионами Ar изучен химический состав АОС для различных соотношений O2/CF4. Показано, что АОС без фтора, в основном, состоит из смеси As2O3, In2O3 и Al2O3. Введение CF4 в состав окислительной среды приводит к накоплению фтора в анодной пленке и образованию оксифторидов элементов полупроводника. Методом электронной микроскопии высокого разрешения показано, что при окислении без CF4 формируется резкая граница раздела АОС/InAlAs. Добавление CF4 приводит к существенному увеличению шероховатости границы раздела. Анализ ВФХ Au/SiO2/InAlAs МДПструктур показал, что модификация поверхности InAlAs окислением в ТГП без CF4 перед осаждением SiO2 обеспечивает существенное уменьшение Dit вблизи середины запрещенной зоны. Введение фторсодержащего анодного подслоя на границе раздела SiO2/InAlAs, наоборот, приводит к закреплению уровня Ферми ниже середины запрещенной зоны.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
Быстродействующие вертикально-излучающие лазеры диапазона 1550 нм Влияние приповерхностного изгиба зон на фотоэмиссионные характеристики p-GaN(Cs,O) фотокатодов Влияние ступенчатого профиля состава на формирование инверсии в пленках материала кадмий-ртуть-теллур Электрофизические и оптические свойства органических светодиодных структур с эмиссионным слоем ЯК-203 Функциональные оптические элементы и устройства терагерцовой фотоники на основе метаповерхностей
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1