Свойства структур оксид галлия - полупроводник

РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Влияние дефектов и примеси на электрические свойства пленок ОазОз 7
1.1 Полиморфизм оксида галлия 7
1.2 Электронная структура Р-ОазОз 8
1.3 Поведение примесей и дефектов в Р-Оа?Оз 9
1.3.1 Примеси в оксиде галлия 9
1.3.2 Вакансии кислорода 21
1.3.3 Вакансии галлия 22
1.4 Оптические свойства Р-Оа2Оз 24
1.5 Выводы и постановка задачи 27
2 Методика эксперимента 24
2.1 Технология изготовления образцов 28
2.1.1 Изготовление образцов на сапфировых подложках 28
2.1.1.1 Химическая обработка подложек 28
2.1.1.2 Методика нанесения электродов и нагревателя 28
2.2.2 Изготовление образцов на полупроводниковых подложках 30
2.2 Методика измерений 31
2.3 Анализ структуры и фазового состава пленок Оа2Оз 31
3. Результаты эксперимента и их обсуждения 32
3.1 Анализ образцов с помощью РДА и АСМ 32
3.2 Температурная зависимость ВАХ 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 45

Купить

Интерес в современном мире к металлооксидным соединениям, в том числе и к оксиду галлия, вызван большими возможностями их использования в приборостроении. Больщая ширина запрещенной зоны (Eg=4,8 эВ), низкие токи утечки, большие значения диэлектрической проницаемости (s=10,2 - 14,2) делают возможными создания тонкопленочных полевых транзисторов, барьеров Шоттки с обратными напряжениями вплоть до нескольких кило Вольт и датчиков УФ диапазона на основе оксида галлия.
Ga2O3 наряду с оксидом титана используют для фотокаталитического расщепления высокоомных соединений и молекул воды, для получения водорода в водородной энергетики. В статье Вонга показано, что значительно большей фотокаталитической активностью обладают поликристаллические пленки Ga2O3, подвергнутые отжигу при 873оС [1]. В этом случае в рабочих слоях оксида галлия присутствуют кристаллиты а- и P-фаз. Гетеропереход между ними обладает повышенной фотокаталитической активностью [1].
Основным требованием к датчикам коротковолнового излучения является низкая чувствительность к видимому свету, в связи с чем их называют «солнечно-слепыми». Существующие на сегодняшний день датчики УФ не удовлетворяют полному набору требований, а исследуемые материалы, например, AlGaN и алмаз, обладают рядом недостатков. AlGaN и алмаз имеют слишком широкую запрещенную зону, чтобы обнаруживать свет на протяжении всей УФ области (100-280 нм). Кроме того, трудно приготовить хорошего качества тройные соединения AlGaN с большим содержанием атомов Al. Таким образом, разработка детектирующих устройств на новых материалах представляет несомненный интерес.
Одним из способов воздействия на оптические и электрические свойства оксидных пленок является отжиг в разных температурных режимах и в разных атмосферах, включая инертные, окислительные или восстановительные газы. В частности, воздействие кислородной плазмой на пленки оксидных соединений может существенно изменять их свойства и характеристики исследуемых структур. Изучение свойств оксида галлия, полученного различными способами, способствует лучшему пониманию поведения Ga2O3 при работе в электрических полях и при воздействиях излучений с различной длиной волны. Экспериментальные данные позволят улучшить характеристики существующих приборов и создать новые устройства на основе оксида галлия.
В настоящей работе представлены данные о влияния легирования и дефектов на проводимость пленок оксида галлия и результаты измерения электрических характеристик структур Ga2O3-GaAs c пленками оксида галлия, нанесенными ВЧ магнетронным напылением.
Купить