Программа курса:

Дефекты в полупроводниках

составил д.ф.-м.н., профессор Якимов Е.Б.


  1. Введение. Классификация дефектов. Влияние дефектов на механические, оптические и электрические свойства полупроводников.
  2. Собственные точечные дефекты. Пары Френкеля. Свойства собственных точечных дефектов в кристаллах кремния.
  3. Термодинамика дефектов. Концентрация дефектов при термодинамическом равновесии.
  4. Генерация собственных точечных дефектов в полупроводниках. Радиационные дефекты. Подпороговые механизмы генерации собственных точечных дефектов.
  5. Примесные атомы. Мелкие донорные и акцепторные центры. Центры с глубокими уровнями. Взаимодействие примесей с собственными точечными дефектами.
  6. Диффузия точечных дефектов в полупроводниковых кристаллах. Влияние собственных точечных дефектов на диффузию примесей. Радиационно-ускоренная миграция.
  7. Методы исследования свойств дефектов в полупроводниковых кристаллах. Электронный парамагнитный резонанс. Фотопроводимость и фотолюминесценция. Оптическое поглощение.
  8. Электрические свойства точечных дефектов. Эффект Холла. Влияние на время жизни и диффузионную длину неравновесных носителей заряда.
  9. Захват и эмиссия носителей заряда на центры с глубокими уровнями. Релаксационная спектроскопия глубоких уровней. Процессы безызлучательной рекомбинации. Эффект Френкеля-Пула.
  10. Дисторсия решетки. Эффект Яна-Теллера. Конфигурационная метастабильность точечных дефектов.
  11. Взаимодействие водорода с другими дефектами в полупроводниковых кристаллах. Пассивация электрически активных дефектов. Формирование электрически активных водородсодержащих дефектов.
  12. Кремний для современной микроэлектроники. Диагностики совершенных полупроводниковых кристаллов.
  13. Формирование и электронные свойства основных радиационных дефектов в кремнии.
  14. Протяженные дефекты. Дислокации. Границы зерен и малоугловые границы. Методы выявления протяженных дефектов.
  15. Дислокации и механические свойства полупроводников. Подвижность дислокаций в полупроводниковых кристаллах.
  16. Электронные свойства протяженных дефектов. Особенности заполнения электронных состояний протяженных дефектов. Формирование электростатического барьера вблизи протяженных дефектов.
  17. Влияние протяженных дефектов на макроскопические характеристики полупроводниковых материалов. Анизотропия переноса носителей заряда. Эффективное время жизни носителей заряда.
  18. Инженерия дефектов в полупроводниковых материалах. Механизмы геттерирования.

Литература:

  1. В.В. Емцев, Т.В. Машовец. Примеси и точечные дефекты в полупроводниках.
  2. Ж. Бургуэн, М. Ланно. Точечные дефекты в полупроводниках.
  3. Г.Матаре. Электроника дефектов в полупроводниках.
  4. В.Л. Бонч-Бруевич, С.Г. Калашников. Физика полупроводников.
    5.