• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
1258
Раздел: Физика

Открытия на поверхности полупроводников

Десять лет назад мало кто мог предположить, что словосочетание «наноэлектроника» прочно войдет не только в научный оборот, но и в лексикон государственных деятелей развитых стран, в том числе и России.

В ставшей классической монографии «Электронные процессы на поверхности полупроводников» (1971) академик А.В. Ржанов — первый директор Института физики полупроводников СО РАН, которому недавно присвоено имя ученого, — изложил результаты примерно сорокалетнего периода исследований поверхности полупроводников. Начало этим исследованиям положили работы академика И.Е. Тамма, который теоретически показал возмо­жность существования особых состояний электронов на поверхности кристаллов. В конце 1940-х гг. в процессе дальнейшего экспериментального изучения был открыт транзисторный эффект — одно из величайших достижений науки ХХ века.

В предисловии к своей книге А. В. Ржанов, которого мы с полным правом можем назвать одним из основателей физики поверхности полупроводников, сформулировал основные проблемы развития этой области науки и наметил пути их решения, которыми и руководствовались его ученики и последователи.

По мнению ученого, основные результаты в физике полупроводников можно было получить в процессе увеличения химической чистоты и структурного совершенства кристаллической решетки исходных веществ. Таким образом, усилия исследователей в 70—80-е гг. прошлого столетия были направлены на развитие технологии выращивания совершенных монокристаллов полупроводников.

Границы раздела кристаллов Ge (а) и InSb (б) с пленками оксида на поверхности. Электронный микроскоп с высоким разрешением

1971 г. Опубликована классическая монография А. В. Ржанова, посвященная электронным процессам на поверхности полупроводников

К примеру, в Институте физики полупроводников СО РАН была освоена технология выращивания высококачественных монокристаллов кремния диаметром до 125 мм. Используемый при этом метод бестигельной зонной плавки обеспечивает отсутствие дислокаций, а также низкое содержание электрически активных примесей (в концентрации менее 1012 см–3 при содержании электрически неактивных примесей (кислород, углерод) в концентрации, не превышающей 1016 см–3). Сегодня эти монокристаллы используются для создания элементов силовой электроники с предельными по величине переключаемой мощности параметрами (сотни кВт) .

Спектры энергетических потерь электронов для различной степени интенсивности покрытия цезием поверхности GaAsНе менее значимые результаты получены в институте и при решении проблем не только химической чистоты и совершенства поверхности полупроводников, но также границ раздела «полупроводник-диэлектрик» и «полупроводник-полупроводник». Важную роль в этом сыграли разработка и применение нового поколения методов и инструментов для изучения электронных свойств и атомной структуры поверхности поистине с фантастическими возможностями по пространственному и энергетическому разрешению.

Важным шагом по оптимизации технологии получения совершенных границ раздела явилось развитие лазерной эллипсометрии. Этот метод,...

comments powered by HyperComments