Влияние режимов вакуумно-плазменной обработки на поверхностную фото-ЭДС монокристаллического кремния
Р.Р. Нагаплежева, М.М. Оракова, М.Ю. Кушхова, Ф.М. Цеева, Х.А. Мишаев
ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.671
Краткое сообщение
Аннотация: Плазменные технологии в последней четверти ХХ века совершили настоящую научно технологическую революцию в микроэлектронике. Придя в мир технологии микроэлектроники в качестве необходимой альтернативы жидкостному травлению, исчерпавшему к тому времени свой ресурс, плазменные или «сухие» технологии стали основным инструментом создания элементов изделий электронной техники. XXI век, несомненно, начался и протекает под знаком совершенствования таких технологий в твердотельной электронике. Плазменные технологии включают совокупность методов нанесения тонких и сверхтонких слоев на подложку полупроводника, а также комплекс методов размерного травления таких слоев с заданными параметрами травления. Если рассматривать методики размерного травления с использованием сухих технологий, то всегда следует учитывать, что весь спектр таких методов широк. Одни способы,
такие как радикальное и плазмохимическое травление, подразумевают мягкое, чисто химическое
взаимодействие плазменной среды с материалом подложки, результатом чего является образование летучего продукта травления и его удаление (откачка) из плазменного объема. Другая группа «сухих» методик включает способы чисто физического воздействия высокоэнергетических частиц плазмы на поверхность материала и удаление атомов с поверхности только в результате распыления материала. Методом поверхностной фото-ЭДС исследована реальная поверхность монокристаллического
кремния p–типа в интервале температур T = 289-473 K до и после плазменной обработки. Обнаружено существенное различие спектров поверхностных электронных состояний, полученных при нагревании и охлаждении образцов. Нагрев приводит к десорбции газов и диссоциации молекул воды в поверхностном слое, что уменьшает поверхностный потенциал на порядок.
Ключевые слова: плазма, фото-ЭДС, плазменная обработка поверхности, кремний, поверхностные электронные состояния
- Нагаплежева Рузанна Руслановна – заместитель директора по учебной работе и качеству образования, старший преподаватель кафедры Электроники и цифровых информационных технологий, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
- Оракова Мариям Мустафаевна – старший преподаватель кафедры электроники и цифровых информационных технологий, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
- Кушхова Марианна Юрьевна – инженер-программист отдела электронных и дистанционных технологий обучения управления образовательной политики, ассистент кафедры информационных технологии в управлении техническими системами, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
- Цеева Фатимат Мухамедовна – к.ф.-м.н., старший преподаватель кафедры теоретической и экспериментальной физики, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
- Мишаев Хусеин Азаматович – студент 1 года обучения по направлению подготовки 11.04.01 Радиотехника, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
Ссылка на статью:
Нагаплежева, Р.Р. Влияние режимов вакуумно-плазменной обработки на поверхностную фото-ЭДС монокристаллического кремния / Р.Р. Нагаплежева, М.М. Оракова, М.Ю. Кушхова, Ф.М. Цеева, Х.А. Мишаев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 671-677. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.671.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Данилин, Б.С. Энергетическая эффективность процесса ионного распыления материалов и систем для его реализации / Б.С. Данилин, В.Ю. Киреев, В.К. Сырчин // Физика и химия обработки материалов. – 1979. – № 2. – С. 52-56.
2. Ветошкин, В.М. Экспериментальная установка для исследования вакуумноплазменных процессов обработки кварца: дис. ... канд. техн. наук: 01.04.01: защищена 28.12.09 / Ветошкин Владимир Михайлович. – Ижевск: Удмуртский государственный университет, 2009. – 142 с.
3. Properties of porous silicon; ed. by L. Canham. – Tokyo: The Institution of Electrical Engineers of Japan, 2007. – 424 p.
4. Bisi, O. Porous silicon: A quantum sponge structure for silicon based optoelectronics / O. Bisi, S. Ossicini, L. Pavesi // Surface Science Reports. – 2000. – V. 38. – I. 1-3. – P. 1-126. DOI: 10.1016/S0167-5729(99)00012-6.
5. Silicon nanocrystals. Fundamentals, synthesis and applications; ed. by L. Pavesi, R. Turan. – Weinheim: Wiley-VCH, 2010. – 648 p.
6. de Stefano, L. DNA optical detection based on porous silicon technology: from biosensors to biochips / L. de Stefano, P. Arcari, A. Lamberti et al. // Sensors. – 2007. – V. 7. – I. 2. – P. 214-221.
7. Kilian, K.A. Organic modification of mesoporous silicon rugate filters: The influence of nanoarchitecture on optical behavior / K.A. Kilian, T. Bocking, L.M.H. Lai et al. // International Journal of Nanotechnology. – 2008. – V. 5. – № 2/3. – P. 170-178. DOI: 10.1504/IJNT.2008.016914.
8. Vashpanov, Yu. Photo-EMF sensitivity of porous silicon thin layer–crystalline silicon heterojunction to ammonia adsorption / Yu. Vashpanov, J.I. Jung, K. D. Kwack // Sensors. – 2011. – V. 11. – I. 2. – P. 1321-1327. DOI: 10.3390/s110201321.
9. Wang, Y. A capacitive humidity sensor based on ordered macroporous silicon with thin film surface coating / Y. Wang, S. Park, J.T.W. Yeow, A. Langner, F. Müller // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2010. – V. 149. – I. 1. – P. 136-142. DOI: 10.1016/j.snb.2010.06.010.
10. Люев, В.К. Влияние химической обработки и температуры на поверхностный потенциал монокристаллического кремния КДБ-10 (111) / В.К. Люев, И.В. Люев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2015. – Вып. 7. – C. 354-357.
11. Люев, В.К. Температурная зависимость поверхностной фото-ЭДС монокристаллического кремния p- типа / В.К. Люев, И.В. Люев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2015. – Вып. 7. – C. 350-353.