Nesąlytinė savitųjų ir technologinių defektų spektroskopija Si, Ge ir GaN dariniuose

• Main Author: Uleckas, Aurimas
• Other Authors: Gaubas , Eugenijus
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Lithuanian
• Published: Lithuanian Academic Libraries Network (LABT) 2012
• Subjects: Materials Engineering; Radiaciniai defektai; Gilieji lygmenys; In situ; MW-PC; Radiation defects; Deep levels
• Online Access: http://vddb.laba.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2012~D_20121001_093214-49695/DS.005.0.01.ETD

Viena iš pagrindinių priežasčių, keičiančių puslaidininkinių prietaisų parametrus, yra elektriškai aktyvūs defektai. Gilieji lygmenys sąlygoja krūvininkų gyvavimo trukmės mažėjimą medžiagoje, todėl blogėja krūvininkų surinkimo koeficientas puslaidininkiniuose detektoriuose, išauga energijos nuostoliai galios prietaisuose bei mažėja šviesos diodų našumas. Elektriškai aktyvių radiacinių bei technologinių defektų charakterizavimas yra aktualus vystant naujų, daugiasluoksnių puslaidininkinių struktūrų formavimo technologijas bei puslaidininkinių detektorių darbo parametrų optimizavimui. Šiame darbe buvo sukurta nesąlytinė laike išskirtosios spektroskopijos metodika giliųjų lygmenų puslaidininkinėse struktūrose įvertinimui kambario temperatūroje. Ši metodika įgalina sinchroniškai kontroliuoti gaudyklių aktyvacijos energiją ir krūvininkų gyvavimo trukmę. Sukurtas, išbandytas ir sukalibruotas mikrobangomis zonduojamo fotolaidumo kinetikų matavimo prietaisas, skirtas krūvininkų gyvavimo trukmės bandinio briaunoje ir plokštumoje įvertinimui bei technologinių procesų kontrolei. Šiais metodais buvo įvertinti defektų parametrai hadronais apšvitintame, įvairiais metodais užaugintame Si. Taip pat įvertinta legiravimo, metalų implantacijos ir apšvitinimų įtaka Ge struktūrų rekombinacijos charakteristikoms. Rekombinacijos parametrų kontrolei apšvitų stabdomais bei skvarbiaisiais hadronais metu buvo sukurta nuotoliniu būdu valdoma matavimų sąranga ir pritaikyta radiacinių defektų tipų ir jų... [toliau žr. visą tekstą] === Electrically active defects are one of the main obstacles to produce high efficiency semiconductor based devices. Deep levels determine the non-radiative recombination processes and deteriorate efficiency of light emitting diodes, charge collection efficiency of radiation detectors and determine high power dissipation of the power devices. This work is addressed to material science and development of contactless measurement technologies for non-invasive defects characterization and identification within modern structures of Si, Ge and GaN by developing the non-destructive techniques. Contactless time resolved techniques for deep levels spectroscopy has been approved for evaluation of defects parameters within irradiated Si and implanted Ge structures. Peculiarities of recombination parameters have been revealed in Ge structures dependent on doping and irradiation. The methodology and instrumentation for the control of recombination parameters during irradiations by penetrative and stopped protons have been proposed, designed and approved. Evolution of densities and of species of the radiation defects during irradiation has been examined and models for fluence dependent variations of density of extended defects are proposed. An impact of dislocation networks on recombination properties has been revealed within strained thin-layered SiGe structures and epitaxial GaN layers. The models for explanation of the interplay of defects in these structures have been proposed in this... [to full text]