- •Смирнов С.В.
- •1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
- •1.5.1. Эффект Холла
- •1.5.2. Метод вольт-фарадных характеристик барьера Шоттки
- •1.5.3. Определение концентрации носителей заряда методом плазменного резонанса
- •1.5.4. Определение концентрации по эффекту Фарадея
- •1.6.1. Измерение дрейфовой подвижности
- •1.6.2. Определение времени жизни носителей заряда
- •1.7.1. Циклотронный резонанс
- •1.7.2. Методы измерения ширины запрещенной зоны
- •2.2.1. Методика измерений эллипсометрических параметров
- •2.3.1. Молекулярные спектры
- •2.3.2. Фурье-спектроcкопия
- •2.3.3. Аналитическое использование электронных спектров поглощения
- •2.3.4. Оптическая электронная спектроскопия в отраженном диффузно рассеянном свете
- •3.7.1. Физические основы
- •4. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ
- •4.1.1. Физические основы
- •4.1.2. Аппаратная реализация
- •4.1.3. Основные характеристики и применения
- •6. СПЕКТРОСКОПИЯ ОБРАТНОРАССЕЯННЫХ ИОНОВ
Федеральное агентство по образованию
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
С.В. Смирнов
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР ЭЛЕКТРОНИКИ
Учебное пособие
Рекомендовано Сибирским региональным отделением учебно-методического объединения высших учебных заведений РФ по образованию в области радиотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации для межвузовского использования в качестве учебного
пособия для студентов, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника»
Томск
ТУСУР
2007
УДК 621.38.002.3:620.18(075.8) ББК 31.233я73
С50
Рецензенты:
Г.И. Айзенштат, д-р техн. наук,
вед. сотр. НИИ полупроводниковых приборов; Ю.М. Анненков, д-р физ.-мат. наук,
проф. каф. электроизоляционной и кабельной техники Томск. политехн. ун-та
Смирнов С.В.
С50 Методы исследования материалов и структур электроники: учеб. пособие / С.В. Смирнов. — Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. — 171 с.
ISBN 978-5-86889-378-0
Изложены физические основы и примеры практической реализации наиболее важных методов исследований: оптических, электрофизических
и физико-химических свойств материалов; состава и кристаллической
структуры материалов; поверхности; концентрации и структуры дефектов; диагностики наноразмерных структур.
Предназначено для студентов технических вузов.
УДК 621.38.002.3:620.18(075.8)
ББК 31.233я73
ISBN 978-5-86889-378-0 |
Ó Смирнов С.В., 2007 |
|
Ó Томск. гос. ун-т систем упр. |
|
и радиоэлектроники, 2007 |
Введение
Основными материалами современной электроники являются монокристаллы, объемы их использования и номенклатура стремительно увеличиваются. Огромные достижения в технологии, использование новейших методов обработки позволили существенно улучшить качество сверхбольших интегральных схем. Это дало возможность также уменьшить размеры отдельных элементов интегральных схем до десятков и сотен нанометров, повысить степень интеграции до нескольких миллионов элементов на кристалл и увеличить рабочую частоту до 4–5 ГГц и практически вплотную приблизиться к качественному переходу от микроэлектроники к наноэлектронике. Но возможности микроэлектроники далеко не исчерпаны, на это указывает широкое вовлечение в разработку изделий электроники новых полупроводниковых и других функциональных материалов. Кроме того, дальнейшее развитие полупроводниковой микроэлектроники может быть расширено за счет углубления связи со смежными отраслями, такими как оптоэлектроника.
Однако круг материалов микроэлектроники не ограничивается монокристаллами. Здесь широкое применение находят различные тонкопленочные полупроводниковые, металлические, органические
и |
неорганические |
материалы. Структура |
тонко- |
пленочных |
материалов может |
изменяться в широких |
пределах: от |
монокристаллической до поликристаллической и аморфной. Свой- |
|
||||||
ства тонких пленок существенным образом связаны не только с со- |
|
||||||
ставом, но и толщиной, структурой и методом получения. Кроме то- |
|
||||||
го, свойства |
тонких |
пленок |
зависят |
и |
от |
межф |
|
взаимодействий, |
протекающих |
|
на |
границах |
разд |
||
пленка — подложка, пленка — пленка, пленка — окружающая сре- |
|
||||||
да. |
|
|
|
|
|
|
|
Всё многообразие методов исследований можно разделить на |
|
||||||
следующие группы: |
|
|
|
|
|
|
|
1) методы |
исследования |
оптических, электрофизических |
|
||||
ифизико-химических свойств материалов;
2)методы исследования состава и кристаллической структуры материалов;
3)методы исследования поверхности;
4)методы исследования концентрации и структуры дефектов.
3
4