Определение толщины эпитаксиальных слоев и ширины запрещенной зоны полупроводников методом ИК Фурье-спектрометрии

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ





А.А. ВЕЛИЧКО, Б.Б. КОЛЬЦОВ




ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ И ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВ МЕТОДОМ ИК ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТРИИ

„ _______________,
Учебно-методическое пособие












НОВОСИБИРСК

2012

УДК 535.33(075.8)
     В 276


Рецензенты:
ЛЛ. Борыняк, проф., д-р физ.-мат. наук;
НИ. Филимонова, канд. техн. наук


Работа подготовлена на кафедре полупроводниковых приборов и микроэлектроники и утверждена Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия
для студентов IV и V курсов дневного и заочного отделений РЭФ (направления 210100, 210600)


         Величко А.А.
В 276 Определение толщины эпитаксиальных слоев и ширины запрещенной зоны полупроводников методом ИК Фурье-спектрометрии : учеб.-метод. пособие / А.А. Величко, Б.Б. Кольцов. -Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2012. - 28 с.
         ISBN 978-5-7782-1924-3
         Дано краткое описание способа измерения ширины запрещенной зоны и толщины гетероэпитаксиальных узкозонных полупроводников методом определения спектральных зависимостей коэффициентов поглощения и отражения на ИК Фурье-спектрометре. В работе кратко изложена теория механизмов поглощения и отражения в полупроводниках. Дано описание ИК Фурье-спектрометра Nicolet 6700, изложена методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных. Приведены контрольные вопросы и список рекомендованной литературы.



УДК 535.33(075.8)





ISBN 978-5-7782-1924-3

© Величко А.А., Кольцов Б.Б., 2012 © Новосибирский государственный технический университет, 2012

        ВВЕДЕНИЕ

   При разработке технологии получения гетероэпитаксиальных слоев полупроводников и их твердых растворов необходимо иметь неразрушающие методы контроля параметров этих материалов.
   В качестве примеров можно привести гетероэпитаксиальные слои GeхSii_х или PbхSn₁_хТе, выращенные на кремниевых подложках. Эти пленки находят применение для создания быстродействующих интегральных схем и фотоприемных устройств соответственно.
   Важнейшими характеристиками являются толщина d, постоянная кристаллической решетки а и ширина запрещенной зоны Eg слоев твердых растворов GeхSi₁₋х или PbхSn₁₋хТе,, которые зависят от состава твердых растворов х.
   Эти параметры могут быть определены из измерений спектральной зависимости коэффициентов поглощения и отражения гетероэпитаксиальных слоев в инфракрасной (ИК) области спектра методом ИК Фурье-спектроскопии.

        Цель работы

   1.    Изучение принципа работы и усройства ИК Фурье-спектрометра Nicolet 6700.
   2.    Освоение методики регистрации спектров отражения и пропускания.
   3.    Определение постоянной кристаллической решетки а, ширины запрещенной зоны Eg и толщины d гетероэпитаксиальных полупроводниковых слоев по спектральным зависимостям коэффициентов поглощения и отражения на ИК Фурье-спектрометре Nicolet 6700.