Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы gaas, связанных с встраиванием в неё слоя квантовых точек inas



Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы gaas, связанных с встраиванием в неё слоя квантовых точек inas
Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы gaas, связанных с встраиванием в неё слоя квантовых точек inas
Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы gaas, связанных с встраиванием в неё слоя квантовых точек inas

Владельцы патента RU 2616876:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" (RU)

Изобретение относится к технологии контроля качества полупроводниковых гетероструктур с квантовыми точками и может быть использовано для обнаружения глубоких дефектов, создаваемых слоем квантовых точек InAs в матрице GaAs. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей и повышение точности контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs в окрестности слоя квантовых точек InAs за счет надежной оценки захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи указанного слоя квантовых точек, обеспечивающей повышение технологичности указанного контроля в связи с достаточностью использования доступного исследовательского оборудования. Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, основанный на оценке захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи слоя квантовых точек InAs, в котором измеряют кривую изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля, инжектирующего носители заряда в поверхностную область указанной гетероструктуры, состоящей из полуизолирующей подложки GaAs, проводящего буферного слоя GaAs, выращенного на нем слоя квантовых точек InAs, и покровного слоя GaAs, образующего с указанным буферным слоем GaAs матрицу GaAs, затем при выявлении формы указанной кривой в виде петли гистерезиса повторяют это измерение в гетероструктурах с различной толщиной покровного слоя GaAs в пределах максимальной толщины, определяемой шириной области пространственного заряда поверхностного барьера при нулевом напряжении в данной гетероструктуре, и по увеличению ширины петли гистерезиса при увеличении толщины покровного слоя GaAs судят о наличии глубоких дефектов матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии контроля качества полупроводниковых гетероструктур с квантовыми точками и может быть использовано для обнаружения глубоких дефектов, создаваемых слоем квантовых точек InAs в матрице GaAs.

Известно, что наличие дефектов в окрестности слоя квантовых точек может приводить к ухудшению эксплуатационных характеристик приборов на их основе и к деградации таких устройств (см., например работу на англ. яз. авторов , M. Hopkinson, H.Y. Liu et al. «Influence of structure and defects on the performance of dot-in-well laser structures» - Proc. SPIE, Photonic Materials, Devices, and Applications. 2005, v. 5840, p. 486-496).

О наличии дефектов в слоях с квантовыми точками обычно судят по люминесцентным и фотоэлектрическим характеристикам гетероструктур с квантовыми точками (см., например статью авторов Карповича И.Α., Аншона А.В., Байдуся Н.В. и др. «Применение размерно-квантовых структур для исследования дефектообразования на поверхности полупроводников» - Физика и техника полупроводников. 1994, т. 28, вып. 1, с. 104-112). В этом случае проявляются дефекты, являющиеся центрами рекомбинации неравновесных носителей с быстрыми временами релаксации, меньшими времени излучательной рекомбинации электронно-дырочной пары в квантовых точках (10-9 с), причем фотоэлектрическая спектроскопия выявляет дефекты, расположенные только в непосредственной близости от квантовых точек, а фотолюминесценция чувствительна также и к дефектам, расположенным в достаточно широкой приповерхностной области полупроводника (либо на характерной длине поглощения света, либо на длине диффузии).

Для исследования дефектов с медленной релаксацией может применяться метод нестационарной спектроскопии глубоких уровней (см., например статью на англ. яз. автора D.V. Lang «Deep-level transient spectroscopy: A new method to characterize traps in semiconductors» - J. Appl. Phys. 1974, v. 45, №7, p. 3023-3032), однако этим методом затруднительно определить располагается ли дефект в непосредственной близости от слоя квантовых точек.

Уровень техники в рассматриваемой области характеризуется отсутствием информационных источников, содержащих сведения о целенаправленных исследованиях глубоких уровней, типа центров прилипания, расположенных вблизи слоя квантовых точек, в связи с чем выбрана форма изложения предлагаемого изобретения в формуле и описании изобретения без прототипа.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, с помощью которого можно изучать относительно медленные процессы захвата основных носителей заряда на ловушки типа центров прилипания, расположенные в непосредственной близости от слоя квантовых точек.

В соответствии с изложенной задачей технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей и повышении точности контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs в окрестности слоя квантовых точек InAs за счет надежной оценки захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи указанного слоя квантовых точек, обеспечивающей повышение технологичности указанного контроля в связи с достаточностью использования доступного (стандартного) исследовательского оборудования.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, основанный на оценке захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи слоя квантовых точек InAs, при которой измеряют кривую изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля, инжектирующего носители заряда в поверхностную область указанной гетероструктуры, состоящей из полуизолирующей подложки GaAs, проводящего буферного слоя GaAs, выращенного на нем слоя квантовых точек InAs, и покровного слоя GaAs, образующего с указанным буферным слоем GaAs матрицу GaAs, затем при выявлении формы указанной кривой в виде петли гистерезиса повторяют это измерение в гетероструктурах с различной толщиной покровного слоя GaAs в пределах максимальной толщины, определяемой шириной области пространственного заряда поверхностного барьера при нулевом напряжении в данной гетероструктуре и по увеличению ширины петли гистерезиса при увеличении толщины покровного слоя GaAs судят о наличии глубоких дефектов матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs.

В частном случае осуществления предлагаемого способа при измерении кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs на указанную гетероструктуру воздействуют импульсным поперечным монополярным электрическим полем, имеющим частоту 60 Гц, а оценку захвата электронов или дырок слоем квантовых точек InAs осуществляют с помощью схемы, выполненной на основе плоского конденсатора, одной обкладкой которого является изложенная выше гетероструктура на основе матрицы GaAs, а второй - управляющий электрод.

В известной статье авторов Карповича И.А. и др. «Влияние квантово-размерных слоев In(Ga)As на эффект поля в слоях GaAs» - Физика твердого тела. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2008, №1, с. 25-29, рассматривается эффект поля в условиях захвата носителей заряда слоем квантовых точек InAs без анализа захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи указанного слоя квантовых точек, а именно в данной статье, содержащей предпосылки разработки предлагаемого способа на уровне постановки задачи с предварительным подходом к ее решению без самого обоснованного решения, делается гипотетический вывод о возможности получения информации о наличии дефектов, связанных с встраиванием слоев квантовых точек в матрицу, при этом данный вывод носит декларативный характер без раскрытия контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, в совокупности существенных признаков предлагаемого способа и основан на несоответствующем физическому механизму возникновения петли гистерезиса представлении о ее появлении в результате захвата носителей заряда слоем квантовых точек (краткое обоснование этого механизма см. ниже в настоящем описании изобретения).

В известном автореферате диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Истомина Л.А. в 2010 г. «Фотоэлектрические явления и эффект поля в квантово-размерных гетеронаноструктурах In(Ga)As/GaAs, выращенных газофазной эпитаксией» (см. на сайте в Интернет: http://www.unn.ru/pages/disser/742.pdf) раскрывается общая указанная тема без развития контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, на основе захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи слоя квантовых точек и, также без раскрытия контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, в совокупности существенных признаков предлагаемого способа.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема устройства для (необходимого при осуществлении предлагаемого способа) измерения кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs со слоем квантовых точек InAs в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля; на фиг. 2 - схематическое изображение гетероструктуры на основе матрицы GaAs со слоем квантовых точек InAs на фиг. 1; на фиг. 3 - набор петель гистерезиса, полученных с помощью устройства на фиг. 1 для интервала толщин покровного слоя GaAs гетероструктуры на основе матрицы GaAs от 5 до 300 нм.

Предлагаемый способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs со слоем квантовых точек InAs осуществляют с помощью устройства для измерения кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе указанной матрицы GaAs в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля следующим образом.

Устройство для измерения кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе указанной матрицы GaAs (см. фиг. 1) выполнено с узлом рабочей фиксации гетероструктуры 1 на основе матрицы GaAs со слоем квантовых точек InAs (см. фиг. 2), которая состоит из полуизолирующей подложки GaAs 2 (толщиной 400 мкм), проводящего буферного слоя GaAs 3 (толщиной 0.6 мкм), выращенного на нем слоя квантовых точек InAs 4, и покровного слоя GaAs 5 (с различными толщинами слоя 5 в интервале от 5 до 300 нм в изготовленных гетероструктурах 1), образующего с указанным буферным слоем GaAs 3 матрицу GaAs. При этом на верхней поверхности покровного слоя GaAs 5 последовательно размещены пластина слюды 6 и проводящая (металлическая) пластина 7, образующая с полупроводящим буферным слоем GaAs 3 плоский конденсатор.

Излагаемое устройство содержит также генератор синусоидального напряжения 8, подключенный через последовательно соединенные повышающий трансформатор 9 и высоковольтный диод 10 к затвору (3) - проводящей пластине 7, и источник постоянного напряжения 11, подключенный своим выходом к истоку (И) 12 - первому боковому омическому контакту гетероструктуры 1, причем сток (С) 13 - второй омический контакт гетероструктуры 1 присоединен к первому входу блока АЦП 14 для съема формируемого на магазине сопротивлений 15 напряжения, изменение которого пропорционально изменению продольной поверхностной проводимости гетероструктуры 1.

Для регистрации производимых измерений кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры 1 к выходу блока АЦП 14 подключен компьютер 16, а для уменьшения пульсирующего напряжения, подаваемого на блок АЦП 14 и необходимого для развертки напряжения на затворе (3) - пластине 7, выход диода 10 соединен через делитель напряжения 17 со вторым входом блока АЦП 14.

Для измерения кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs (Δσs) в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля, инжектирующего носители заряда в поверхностную область указанной гетероструктуры 1, выращивались и изготавливались образцы гетероструктур 1 на полуизолирующих подложках GaAs 2 размерами 7×5 мм и толщинами покровного слоя GaAs 5, составляющими 5, 20, 100 и 300 нм. Причем перед созданием слоя квантовых точек InAs 4 на подложках 2 выращивался буферный слой n-GaAs 3 с концентрацией доноров ~1016 см-3. На образцах гетероструктур 1 формировались два планарных омических контакта - исток (И) 12 и сток (С) 13. Ширина контактов и зазор между ними были 5 мм. После чего производили измерение продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs на образце гетероструктуры 1 с максимальной толщиной (300 нм) покровного слоя GaAs 5, для чего на указанный образец гетероструктуры 1 воздействовали с помощью генератора синусоидального напряжения 8, подключенного через последовательно соединенные повышающий трансформатор 9 и высоковольтный диод 10 к затвору (3) - проводящей пластине 7, импульсным поперечным монополярным электрическим полем, имеющим выбранную частоту 60 Гц.

Затем при выявлении формы указанной кривой «а» в виде петли гистерезиса (см. фиг. 3) повторяли это измерение в образцах гетероструктур 1 с убывающей толщиной покровного слоя GaAs 5 в интервале толщин 300-5 нм, получая соответствующие кривые «а», «б»-«г» и по увеличению ширины петли гистерезиса (от 110 до 600 В) при увеличении толщины покровного слоя GaAs 5 делали вывод о наличии глубоких дефектов матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs 4.

Отсутствие петли гистерезиса при измерении кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs с максимальной толщиной ее покровного слоя GaAs 5 или ее наличие в указанном случае, но отсутствие уменьшения ее ширины при последующих измерениях кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs с уменьшаемой толщиной ее покровного слоя GaAs 5 (при повторяемых измерениях) означает отсутствие глубоких дефектов матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs 4.

Интервал выбора задаваемой частоты импульсного поперечного монополярного электрического поля преимущественно определяется удобными (доступными) для измерений частотами от 10 Гц до 1 МГц, что связано с отсутствием в широком интервале выбора указанной частоты проявления гистерезиса при комнатной температуре, связанного с захватом непосредственно слоем квантовых точек InAs 4 (квантово-размерными состояниями) носителей заряда, т.к. время выброса носителей заряда (электронов) с квантово-размерных состояний указанных квантовых точек меньше величины, составляющей 10-9 с.

Физический механизм захвата носителей заряда глубокими дефектами матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs 4, лежащий в основе предлагаемого способа контроля (обосновывающий работоспособность предлагаемого способа), заключается в более медленном выбросе носителей заряда (электронов) с этих дефектов в сравнении с выбросом носителей заряда с квантово-размерных состояний указанных квантовых точек, и поэтому из этого физического механизма вытекает однозначная связь уширения петли гистерезиса при увеличении толщины покровного слоя GaAs 5 именно с захватом носителей заряда глубокими дефектами матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs 4 в указанном широком интервале частот импульсного поперечного монополярного электрического поля при комнатной температуре.

В указанной выше статье Карповича И.А. и др. физический механизм захвата носителей заряда глубокими дефектами матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs 4 не обоснован, поскольку уширение петли гистерезиса, указывающее на наличие глубоких дефектов, в приведенных источниках информации связывают и с захватом носителей заряда непосредственно слоем квантовых точек, что не позволяет связать уширение петли гистерезиса только с наличием глубоких дефектов в этом случае, т.к. указанное уширение может быть обусловлено захватом носителей заряда непосредственно слоем квантовых точек без наличия глубоких дефектов.

Таким образом, предлагаемый способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, обеспечивает высокоточный надежный контроль наличия глубоких дефектов матрицы GaAs в окрестности слоя квантовых точек InAs в широком интервале выбора задаваемой частоты импульсного поперечного монополярного электрического поля (при комнатной температуре) при повышении технологичности указанного контроля в связи достаточностью использования доступного (стандартного) исследовательского оборудования.

1. Способ контроля наличия глубоких дефектов матрицы GaAs, связанных с встраиванием в нее слоя квантовых точек InAs, основанный на оценке захвата носителей заряда глубокими дефектами вблизи слоя квантовых точек InAs, характеризующийся тем, что измеряют кривую изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs в зависимости от напряжения импульсного поперечного монополярного электрического поля, инжектирующего носители заряда в поверхностную область указанной гетероструктуры, состоящей из полуизолирующей подложки GaAs, проводящего буферного слоя GaAs, выращенного на нем слоя квантовых точек InAs, и покровного слоя GaAs, образующего с указанным буферным слоем GaAs матрицу GaAs, затем при выявлении формы указанной кривой в виде петли гистерезиса повторяют это измерение в гетероструктурах с различной толщиной покровного слоя GaAs в пределах максимальной толщины, определяемой шириной области пространственного заряда поверхностного барьера при нулевом напряжении в данной гетероструктуре, и по увеличению ширины петли гистерезиса при увеличении толщины покровного слоя GaAs судят о наличии глубоких дефектов матрицы GaAs вблизи слоя квантовых точек InAs.

2. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что при измерении кривой изменения продольной поверхностной проводимости гетероструктуры на основе матрицы GaAs на указанную гетероструктуру воздействуют импульсным поперечным монополярным электрическим полем, имеющим частоту 60 Гц.

3. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что оценку захвата электронов или дырок слоем квантовых точек InAs осуществляют с помощью схемы, выполненной на основе плоского конденсатора, одной обкладкой которого является гетероструктура на основе матрицы GaAs, указанная в п. 1, а второй - управляющий электрод.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике измерения предельных параметров мощных биполярных транзисторов и может использоваться на входном и выходном контроле их качества.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для визуализации электрических микронеоднородностей технологического происхождения: дислокаций, пор, преципитатов и т.д.

Изобретение относится к области контроля полупроводниковых устройств. Способ оценки качества гетероструктуры полупроводникового лазера включает воздействие на волноводный слой гетероструктуры полупроводникового лазера световым излучением, не испытывающим межзонное поглощение в его активной области, но поглощаемым на свободных носителях в волноводном и ограничительных слоях гетероструктуры, регистрацию величины интенсивности светового излучения, прошедшего через указанный слой при отсутствии тока накачки и при заданной величине тока накачки, определение величины внутренних оптических потерь по соответствующей формуле.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается способа определения температурного распределения по поверхности светодиода. Способ включает в себя нанесение на поверхность светодиода пленки покровного материала, определение с помощью ИК тепловизионного микроскопа калибровочной зависимости излучаемого находящимся в нерабочем режиме светодиодом сигнала от температуры при внешнем нагреве, регистрацию с помощью ИК тепловизионного микроскопа излучаемого поверхностью светодиода в рабочем режиме сигнала и программную обработку полученных данных.

Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к способам измерения параметров наноструктур, и может быть использовано при определении электрофизических параметров конденсаторной структуры мемристора, характеризующих процесс формовки.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для бесконтактного неразрушающего определения диффузионной длины носителей заряда в полупроводниковых пластинах, в том числе покрытых прозрачным слоем диэлектрика.

Использование: для определения времени межуровневой релаксации электрона в полупроводниковых квантовых точках. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый способ проводят в следующем порядке: измеряют спектры фоточувствительности в области поглощения квантовых точек диодных структур при различных температурах и/или напряжениях смещения на диодных структурах, по которым строят температурные и/или полевые зависимости фоточувствительности диодных структур, для всех величин температуры диодных структур и/или напряженности электрического поля в слое квантовых точек - параметров измерения указанной выше фоточувствительности и предполагаемого интервала величин времени межуровневой релаксации электрона τ32 получают температурные и/или полевые зависимости квантовой эффективности эмиссии η0 электронно-дырочных пар, после чего сравнивают логарифмы полученных величин квантовой эффективности эмиссии η0 и η1 с логарифмами построенных величин нормированной фоточувствительности диодных структур в области основного и первого возбужденного оптических переходов в квантовых точках во всем диапазоне указанных параметров измерения для каждой величины времени межуровневой релаксации электрона τ32 с выбранным шагом изменения этой величины в пределах предполагаемого интервала и по величине времени межуровневой релаксации электрона τ32, соответствующей минимальному расхождению сравниваемых величин, судят об искомом времени межуровневой релаксации электрона.

Изобретение относится к области инновационных технологий и может быть использовано для определения параметров кристаллов силленитов, определяющих эффективность перспективных технических систем, и их экспресс-характеризации методами диэлектрической спектроскопии.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для проведения ускоренных испытаний и получения сравнительной оценки надежности металлической разводки при производстве интегральных схем.

Изобретение относится к электронной технике, к области производства и эксплуатации интегральных схем, может быть использовано для проведения комплекса мероприятий по подготовке образцов изделий радиоэлектронной аппаратуры, к проведению испытаний на стойкость, к воздействию ионизирующего излучения космического пространства.

Изобретение может быть использовано для измерения электрофизических параметров полупроводниковых монокристаллических пластин, автоэпитаксиальных и гетероэпитаксиальных структур, а также структур типа полупроводника на изоляторе. Устройство содержит два электролитических зонда, у которых каждый корпус представлен в виде полой прозрачной трубки из диэлектрического материала, с одного конца которой закреплен монолитный наконечник из диэлектрического капиллярного или пористого материала в форме конуса с удлиненным цилиндрическим основанием, а с другого конца закреплена пробка из резины. Электроды устройства выполнены в виде колец из инертного металла и расположены на внешней поверхности конусных наконечников. Материал конусных наконечников пропитывают электролитом, зонды устанавливают на измеряемую пластину конусными наконечниками по нормали к лицевой поверхности, прикладывают к электродам постоянное напряжение разной полярности, постепенно увеличивают величину постоянного напряжения и одновременно подают на измерительные электроды электролитических зондов короткие периодические синусоидальные импульсы напряжения с амплитудой, большей, чем величина постоянного напряжения. Регистрируют вольт-амперную характеристику полупроводника с помощью устройств вывода радиоизмерительного прибора. Изобретение обеспечивает возможность увеличения точности производимых измерений и расширения области применения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения электрофизических параметров слоя полупроводника на поверхности диэлектрика и может найти применение в различных отраслях промышленности при контроле свойств полупроводниковых слоев. Технический результат изобретения заключается в снижение трудоемкости и времени определения параметров полупроводника за счет уменьшения количества проводимых измерений. Cпособ определения параметров полупроводникового слоя в измеряемой структуре диэлектрик-полупроводниковый слой включает облучение структуры электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, измерение спектра отражения излучения от структуры в выбранном частотном диапазоне при ряде различных значений температур, определение толщины dnn и электропроводности σ полупроводникового слоя при температуре Т3, для которой характерно преимущественное рассеяние носителей заряда на фононах, в результате решения обратной задачи, согласно решению при известном dnn определяют σ в диапазоне температур от значения T1, для которого характерно изменение электропроводности за счет ионизации примеси, до значения, для которого характерно преимущественное рассеяние носителей заряда на фононах, определяют температуру Т0 полной ионизации примесей, при которой σ принимает максимальное значение, для определения искомых параметров определяют диапазон физически значимых температур, серединой которого является значение температуры Т0, а минимальным значением – Т1, затем по зависимости σ(T) в диапазоне физически значимых температур, решая обратную задачу с использованием теоретической зависимости σ(T, ΔW, m*, N, b1), находят энергию активации ΔW, эффективную массу носителей заряда m*, концентрацию примесных центров N, параметр b1, определяющий коэффициент рассеяния на ионах примеси, затем при известных ΔW, m*, N, b1 вычисляют зависимость коэффициента рассеяния носителей заряда на фононах a(T) и коэффициент рассеяния носителей заряда на ионах b. 3 ил.

Изобретение относится к технологии косвенного контроля степени влияния дефектообразования на рекомбинационное время жизни носителей в полупроводниковых квантовых точках на основе гетероперехода первого рода, повышающего эффективность изготовления приборов оптоэлектроники. Технический результат заявляемого изобретения - разработка эффективного косвенного способа определения изменения рекомбинационного времени жизни носителей в полупроводниковых квантовых точках на основе гетероперехода первого рода в связи с изменением концентрации точечных дефектов в слое указанных квантовых точек, не требующего использования сложного и малодоступного дорогостоящего измерительного оборудования за счет выявления новых диагностических возможностей экспериментально более простого метода фотоэлектрической спектроскопии полупроводниковых квантово-размерных гетеронаноструктур, основанного на применении стандартного оборудования. В заявленном способе измеряют спектры фоточувствительности при различных температурах у двух фотодиодных структур, низкодефектной и высокодефектной, содержащих слой квантовых точек, различающихся концентрацией точечных дефектов в последнем, по измеренным спектрам строят температурные зависимости фоточувствительности в области основного оптического перехода квантовых точек и нормируют построенные зависимости по высокотемпературному участку насыщения, затем путем соответствующих измерений параметров для низкодефектной и высокодефектной фотодиодных структур и соответствующих расчетов судят об искомом изменении величины рекомбинационного времени жизни носителей, соответствующем повышению концентрации точечных дефектов в слое квантовых точек. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для одновременного определения толщины полуизолирующей подложки, толщины и удельной электропроводности нанесенного на нее сильнолегированного слоя и подвижности свободных носителей заряда в этом слое. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения параметров полупроводниковой структуры, состоящей из полуизолирующей подложки с нанесенным на нее сильнолегированным слоем, включает размещение полупроводниковой структуры на границе нарушенного центрального слоя одномерного волноводного СВЧ фотонного кристалла, полностью заполняющего прямоугольный волновод по поперечному сечению, облучение фотонного кристалла электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, измерение частотной зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, измерение проводят при двух различных ориентациях полупроводниковой структуры относительно направления распространения электромагнитной волны: «сильнолегированный слой–полуизолирующая подложка» и «полуизолирующая подложка–сильнолегированный слой», рассчитывают значения толщины полуизолирующей подложки, толщины и удельной электропроводности нанесенного на нее сильнолегированного слоя, при которых измеренные частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения при двух различных ориентациях полупроводниковой структуры наиболее близки к теоретическим частотным зависимостям, затем размещают полупроводниковую структуру после фотонного кристалла перпендикулярно широкой стенке волновода в центре его поперечного сечения, облучают фотонный кристалл электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, измеряют частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, подвергают полупроводниковую структуру воздействию внешнего магнитного поля, вектор магнитной индукции которого направлен перпендикулярно узкой стенке волновода, облучают фотонный кристалл электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, измеряют частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона при воздействии магнитного поля, рассчитывают значение подвижности свободных носителей заряда в сильнолегированном слое, при котором измеренные частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения в отсутствие внешнего магнитного поля и при воздействии магнитного поля с индукцией наиболее близки к теоретическим частотным зависимостям, полученным с учетом рассчитанных значений толщины полуизолирующей подложки, толщины и удельной электропроводности нанесенного на нее сильнолегированного слоя. Технический результат - обеспечение возможности определения четырех параметров полупроводниковых структур. 12 ил.

Изобретение относится к электрофизическим способам определения степени релаксации барьерного слоя нитридной гетероструктуры и применяется для оценки качества кристаллической структуры, в которой наблюдается пьезоэлектрическая поляризация. Техническим результатом данного изобретения является возможность использовать способ измерения вольт-фарадных характеристик для определения степени релаксации и, таким образом, неразрушающим способом определить степень релаксации в тонком (меньше 50 нм) барьерном слое нитридной гетероструктуры. Степень релаксации определяется из отношения значений пьезоэлектрических составляющих поляризации, определенных из эксперимента через измерение вольт-фарадных характеристик и из модифицированной модели Амбахера. 3 ил., 1 пр.

Использование: для измерения механических напряжений в МЭМС структурах. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения механических напряжений в МЭМС структурах включает формирование между пленкой-покрытием и основой промежуточного слоя, при этом промежуточный слой может иметь произвольную толщину, измеряют относительное удлинение пленки-покрытия по изменению величины зазора между краем балки и периферией пленки-покрытия посредством растрового электронного микроскопа и рассчитывают механические напряжения на рабочих пластинах по формуле ,где L - длина свободного конца балки после удлинения/сжатия, d0 - зазор между краем балки и областью периферии пленки-покрытия до травления промежуточного слоя, d - зазор между краем балки и областью периферии пленки-покрытия после травления промежуточного слоя, - модуль Юнга покрытия, -коэффициент Пуассона покрытия. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерения. 2 ил.

Группа изобретений относится к способам имитационного тестирования изделий микро- и наноэлектроники. На приборную структуру воздействуют эквивалентным облучением ионами с флюенсом от 109 см-2 до 1015 см-2 и энергией в интервале 1-500 кэВ, уточняемыми в зависимости от состава и морфологии структуры, при этом уточняемые величины флюенса и энергии ионов, обеспечивающие эквивалентность, определяют расчетом, путем компьютерного моделирования концентрации и распределения смещенных атомов при облучении ионами в чувствительных областях приборной структуры и сравнения с результатами такого же компьютерного моделирования при облучении быстрыми нейтронами, причем для установления правильности расчета эквивалентного флюенса выбирают флюенс ионного облучения, при котором изменение критериальных параметров превышает порог чувствительности средства контроля критериальных параметров, определяют соответствующий эквивалентный флюенс облучения быстрыми нейтронами, проводят разовое натурное испытание облучением приборной структуры быстрыми нейтронами при эквивалентном флюенсе, сравнивают полученное отклонение критериальных параметров с отклонением при выбранном флюенсе ионного облучения и судят по результату сравнения о правильности расчета эквивалентного флюенса. Технический результат - повышение достоверности результатов испытаний, сокращение времени испытания, использование доступного для исследователей оборудования. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается способа измерения пороговой разности температур инфракрасного матричного фотоприемного устройства. Измерения осуществляются с использованием снабженного оптическим модулятором абсолютно черного тела (АЧТ) с площадью излучающей площадки, не превышающей размеров матрицы фоточувствительных элементов. При осуществлении способа устанавливают заданную температуру АЧТ (Tсигн), измеряют интегральные шумы Vш_ij всех ФЧЭ, измеряют спектр пропускания холодного светофильтра МФПУ, определяют его коротковолновую и длинноволновую границы пропускания λк и λд, измеряют сигналы всех ФЧЭ Vсигн_ij и рассчитывают величину пороговой разности температур по формуле где с=2,998⋅1010 см⋅с-1 - скорость света; kB=1,381⋅10-23 Вт⋅с⋅К-1 - постоянная Больцмана; h=6,626⋅10-34 Вт⋅с2 - постоянная Планка; N(Tсигн; λк; λд), квантов⋅с-1⋅см-2 - интеграл от функции Планка, определяющий квантовую облученность в телесном угле 2⋅π в спектральном интервале [λк; λд]; Z(Tсигн; λк; λд) - интеграл от производной функции Планка по температуре. Технический результат заключается в повышении точности и упрощении методики измерения. 1 ил.
Изобретение относится к приборам и методам экспериментальной физики и предназначено для исследования дефектной структуры кристаллов. Способ имеет преимущество по сравнению с методом рентгенодифракционной топографии: нет необходимости разрушать исследуемый образец, можно осуществлять экспрессный контроль больших партий монокристаллов. Способ впервые обеспечивает возможность экспресс-определения направления дислокаций в монокристаллах и эпитаксиальных пленках. Способ определения дислокаций в кристаллах включает селективное химическое травление кристалла до получения ямок травления размером 0,4-2 мкм и наблюдение ямок травления с помощью атомно-силового микроскопа. Измеряют угол наклона граней ямок травления, по полученным данным строят геометрические модели ямок и по наклону пирамид ямок травления рассчитывают направления дислокаций.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-12-17 2017-04-21T02:18:13
Наверх