Презентация на тему Образовательный семинар аспирантов и студентов

Презентация на тему Образовательный семинар аспирантов и студентов, предмет презентации: Разное. Этот материал содержит 29 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

Образовательный семинар аспирантов и студентов

Проблема легирования донорными примесями Si и SiGe гетероструктур

Юрасов Д.В.


Слайд 2
Текст слайда:


SiGe MODFET транзисторы с n-каналом


Слайд 3
Текст слайда:

Детекторы миллиметрового диапазона длин волн
на основе низкобарьерных диодов Шоттки

θr ≈ 47°

φr ≈ 44°

f =94 ГГц
Δf3db =8 ГГц
Ra ≈800 Ω

Модифицирование барьера Шоттки осуществляется посредством введения на туннельно-прозрачном расстоянии х0 от интерфейса металл-полупроводник (M-S) сильнолегированного 2D- или 3D-слоя, который существенным образом меняет картину прохождения носителей через потенциальный барьер и приводит
к изменению эффективной высоты барьера.


Слайд 4
Текст слайда:


Si (7нм)

Si (7нм)

Si (7нм)

Активная область структуры для каскадной схемы для источников излучения ТГц



Si0.93Ge0.07



a ≠ asi

Si0.88Ge0.12 (10нм)

Si0.88Ge0.12 (10нм)

растянут

сжат

δ-Sb

δ-Sb

δ-Sb


Si (001)

50-100 периодов

Si0.88Ge0.12 (10нм)

т т т т т т т т т т т т т т т т

“искусственная подложка”

дельта-
легирование




Слайд 5
Текст слайда:


Проблема легирования

1. Диффузия

2. Десорбция

3. Сегрегация

Процессы, влияющие на распределение примеси:


Слайд 6
Текст слайда:

T=550С , D=10-22ст2/s

l = 2нм => t = 108c


Диффузия Sb в Si и SiGe структурах в методе МПЭ

Процесс диффузии Sb в Si

Процесс диффузии Sb в SiGe зависит
от условий роста (упругие напряжения)





- релакс. Si

- напряж. Si

- релакс. SiGe

- напряж. SiGe


Слайд 7
Текст слайда:

Спектры термодесорбции Sb с поверхности Si

1 пик, соответствующий
разрыву связи Si-Sb

появление 2-го пика, соответствующего
разрыву связи Sb-Sb

Десорбция Sb с поверхности Si

~ 36 мин при 700°С

~ 2.3×106 c при 550°С


~ 2.1×10-5 c при 700°С

~ 25 мин при 550°С


Слайд 8
Текст слайда:

Сегрегационное размытие профиля концентрации

Пик “расплывается” больше, чем на 100 нм !


Слайд 9
Текст слайда:

Энергия атомов примеси в Si матрице

Sb и Ga энергетически выгодно сегрегировать на поверхность, а B – встраиваться в объем Si матрицы


Слайд 10
Текст слайда:



Температурная зависимость сегрегации Sb в матрице Si

Коэффициент сегрегации


Слайд 11
Текст слайда:


(1)

условия
сохранения :


Вероятности обмена:

Обменная модель сегрегации


Слайд 12
Текст слайда:


Температура, °С

Коэффициент сегрегации

Низкотемпературная сегрегация Sb: расхождение
обменной модели с экспериментом

Полного подавления сегрегации при низких температурах нет !


Слайд 13
Текст слайда:

Ls

Низкотемпературная сегрегация Sb: модель поверхностной диффузии

- длина сегрегации

R – скорость роста, R0=1Å/c, Δ0 и Es– подгоночные параметры, определяемые из эксперимента для конкретных примесей


Слайд 14
Текст слайда:

Низкотемпературная сегрегация Sb: расхождение
с экспериментом в области высоких температур


Слайд 15
Текст слайда:

Объединенная модель сегрегации : террасы + ступени


Слайд 16
Текст слайда:

Зависимость коэффициента сегрегации от температуры


Слайд 17
Текст слайда:

Методы подавления сегрегации Sb : Ионное легирование

примесь ионизуется …

Si


























+

+

+

Sb

легированный
слой

…и вбивается вглубь образца

Недостаток метода : дефектность слоев

…ускоряется
электрическим полем…


Слайд 18
Текст слайда:


Методы подавления сегрегации Sb : Осаждение аморфного слоя с последуюшей рекристаллизацией












осаждение
Sb

Температура

время

Заращивание
аморфным слоем
при очень низких Т

Отжиг при высоких Т
Рекристаллизация аморфного слоя

Дальнейший рост

Si

Si

Si

Si

аморф.Si

аморф.Si

Si

В рекристаллизованном слое остаются дефекты !


Слайд 19
Текст слайда:

Методы подавления сегрегации Sb :
пассивация поверхности




Si

Si

Si:Sb

подача
атомарного H

Для подавления сегрегации Sb
при росте легированных Si:Sb слоев подается атомарный H

При толщине Si:Sb слоя > 20 нм образуется много дефектов.
Неполная электрическая активация Sb в таких слоях.
Технологическая сложность метода.

Недостатки :


Слайд 20
Текст слайда:

Используемый нами метод изготовления Si:Sb структур


r ~ 102


r ~ 106


различие более чем на 4 порядка в диапазоне 300≤Tр≤550°С !

Для создания:
1) Высоколегированных слоев - используются низкие Т роста
2) Резкого изменения профиля концентрации – варьирование Т роста в диапазоне 300÷550°С
3) Нелегированных слоев – рост при высоких Т (т.е. при максимальной сегрегации)


Слайд 21
Текст слайда:

Контроль за количеством атомов Sb на поверхности (калибровка потока атомов Sb, F (TSb))


Слайд 22
Текст слайда:

Структуры с постоянным уровнем легирования

- Si:Sb, Tр=350°C

- Si, Tр=550°C

- Si:Sb, Tр=325°C

дополнительное осаждение δ-слоя Sb

измерения ВИМС –
к.ф.-м.н. Дроздов М.Н.


Слайд 23
Текст слайда:

Структуры с δ-слоями Sb в Si

δ-Sb слои:
Тр=365°С

нелегиров.
Si слои:
Тр=550°С


Слайд 24
Текст слайда:


δ-слой Sb в Si : предел разрешения ВИМС


“Эталонный” слой – δ-Sb слой, зарощенный аморфным Si при Т<100°С, сегрегации нет


Слайд 25
Текст слайда:


Сегрегация в гетероструктурах SiGe


Qsegr

Qinc

В сжатых Si1-xGex слоях с ростом
XGe сегрегация Sb усиливается

Объединенное действие 2-х факторов:
1) непосредственное наличие атомов Ge
2) упругие напряжения в SiGe слое


Слайд 26
Текст слайда:

Сегрегация в гетероструктурах SiGe

strained Si0.85Ge0.15


relaxed Si0.85Ge0.15

strained

relaxed

Разделение влияния состава и упругих напряжений

T=200°C


Слайд 27
Текст слайда:

Tр=410°C

Tр=410°C

Si1-xGex (x=5%) r = 4500

Si r = 500

Si1-xGex (x=15%) r = 11000

Si r = 500

Сегрегация в гетероструктурах SiGe


Слайд 28
Текст слайда:

Спасибо за внимание !


Слайд 29
Текст слайда:

Определение коэффициента сегрегации из профиля ВИМС

x = x0



Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика