По подготовке дипломной работы
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
| Физический факультет | Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники |
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой физики полупроводников и наноэлектроник
профессор __________ В.Б. Оджаев
«____» __________________201_г.
ЗАДАНИЕ
по подготовке дипломной работы
Студенте 5 курса Русак Марии Валерьевне
1. Тема работы Частотные зависимости импеданса кремниевых диодов, облученных ионами висмута и ксенона.
2. Срок сдачи студентом законченной работы. 1 июня 2013 г.
3. Исходные данные к работе.
Список рекомендуемой литературы по тематике работы
1. Бонч-Бруевич, В.Л. Физика полупроводников / В.Л. Бонч-Бруевич , С.Г. Калашников — М.: Наука, 1990.— 688 c.
2. Пасынков, В.В. Полупроводниковые приборы / В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин. – М.: Высшая школа, 1981, 1987, С.Петербург, 2001. –480 с.
3. Берман, Л.C. Емкостные методы исследования полупроводников / Л.C. Берман.— Л.: Наука, 1972.— 104 с.
4. Милнс, А. Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках / А. Милнс.— М.: Мир, 1977.— 562 с.
5. Бургуэн, Ж. Точечные дефекты в полупроводниках. Экспериментальные аспекты / Ж. Бургуэн, М. Ланно.— М.: Мир, 1985.— 304 с.
6. Поклонский Н.А., Горбачук Н.И. Основы импедансной спектроскопии композитов: курс лекций. —Мн.: БГУ, 2005. — 130 с.
7. Impedance spectroscopy: theory, experiment, and applications / Eds. E. Barsoukov, J.R. Macdonald. —Hoboken: Wiley, 2005. —595 p.
8. McPherson, M. Fermi level pinning in irradiated silicon considered as a relaxation-like semiconductor / M. McPherson // Physica B.— 2004.— V. 344, № 1-4.— P. 52—57.
9. Krynicki, J. Electronic Properties of Defects Created by 1.6 GeV Argon Ions in Silicon / J. Krynicki, M. Toulemonde, J. C. Muller, E.Siffert // Materials Science and Engineering B2.— 1989.— P. 105—110.
10. Kuhnke, M. Defect generation in crystalline silicon irradiated with high energy particles / M. Kuhnke, E. Fretwurst, G. Lindstoem // Nucl. Instr. and Meth. B.— 2002.— V. 186.— P. 144—151.
11. Fleming, F.M. Defect annealing in neutron and ion damaged silicon: Influence of defect clusters and doping / F.M. Fleming, C.H. Seager, E. Bielejec, G. Vizkelethy, D.V. Lang, J.M. Campbell // J. Appl. Phys.— 2010.— V. 107.— P. 0537(1)–(12).
12. Hallen, A. Defects distribution in silicon implanted with low doses of MeV ions / A. Hallen, N. Keskitalo // Nucl. Instr. and Meth. B.— 2002.— V. 186.— P. 344—348.
13. Антонова, И.В. Формирование электрически активных центров за областью торможения ионов при высокотемпературной имплантации / И.В. Антонова, Г.А. Качурин, И.Е. Тысченко, С.С. Шаймеев // ФТП.— 1996.— Т.30, №11.— С. 2017 –2024.
14. Иванов, А.М. Свойства p+-n-структур с заглубленным слоем радиационных дефектов / А.М. Иванов, Н.Б. Строкан, В.Б. Шуман // Физика и техника полупроводников.— 1998.— Т. 32, № 3.—С. 359—365.
15. Иванов, А.М. Перенос носителей заряда в базе диода с локальной неоднородностью рекомбинационных свойств / А.М. Иванов, Н.Б. Строкан, В.Б. Шуман // Письма в Журнал технической физики.— 1997.— Т. 23, № 9.— С. 79—86.
16. Иванов, А.М. Образование центров генерации носителей заряда в чистом Si при взаимодействии с быстрыми ионами / А.М. Иванов, Н.Б. Строкан // ФТП.— 1997.— Т. 31, № 6.— С. 674–679.
17. Иванов, А.М. К вопросу об образовании дефектов структуры при торможении быстрых ионов в кремнии / А.М. Иванов, Н.Б. Строкан, И.Н. Ильяшенко, Б. Шмидт // ФТП.— 1995.— Т. 29, № 3.— С. 543–552.
18. Вербицкая, Е.М. Особенности генерации тока в облученных a-частицами p+–n-переходах из высокоомного кремния / Е.М. Вербицкая, В.К, Еремин, А.М. Иванов, Н.Б. Строкан // ФТП.— 1993.— Т. 27, № 2.— С. 205–213.
19. Electrical properties of silicon diodes with p+n junctions irradiated with 197Au+26 swift heavy ions / N.A. Poklonski, N.I. Gorbachuk, S.V. Shpakovski, A.V. Petrov, S.B. Lastovskii, D. Fink, A. Wieck // Nucl. Instr. and Meth. B.— 2008.— V. 266, № 23.— P. 5007—5012.
20. Влияние радиационных дефектов на электрические потери в кремниевых диодах, облученных электронами / Н.А. Поклонский, Н.И. Горбачук, С.В. Шпаковский, С.Б. Ластовский, A. Wieck // ФТП.— 2010.— Т. 44, № 3.— С. 397—401.
21. Impedance and barrier capacitance of silicon diodes implanted with high-energy Xe ions / N.A. Poklonski, N.I. Gorbachuk, S.V. Shpakovski, V.A. Filipenia, S.B. Lastovskii, V.A. Skuratov, A. Wieck, V.P. Markevich // Microelectronics Reliability.— 2010.— V. 50, № 6.— P. 813—820.
22. Эквивалентная схема замещения кремниевых диодов, облученных высокими флюенсами электронов / Н.А. Поклонский, Н.И. Горбачук, С.В. Шпаковский, A. Wieck // ЖТФ.— 2010.— Т. 80, № 10.— С. 74—82
4. Перечень подлежащих разработке вопросов.
1. Изучить методику импедансной спектроскопии гетерогенных систем.
2. Изучить измерители иммитанса E7-20, Agilent E4980A и Agilent 4285A и освоить методику регистрации с их помощью частотных зависимостей импеданса.
3. Методом импедансной спектроскопии оценить влияние сопротивления и емкости слоя, нарушенного высокоэнергетической имплантацией тяжелых ионов, на измерение параметров кремниевых диодов на частотах 103, 104, 105, 106 Гц.
4. При отсутствии напряжения смещения провести измерение частотных зависимостей импеданса диодов облученных ионами висмута и/или ксенона с флюенсами от 5×107 до 5×109 см–2.
5. На частотах 103, 104, 105 Гц провести измерение вольт-фарадных характеристик облученных диодов и оценить возможность распространения объемного заряда на радиационно-нарушенные слои, сформированные последовательной имплантацией ионов висмута и ксенона.
6. Рассчитать профили распределения первичных вакансий, сформированных в кремнии при облучении его высокоэнергетическими ионами ксенона либо висмута.
7. На частоте 106 Гц провести измерение вольт-фарадных характеристик облученных диодов и рассчитать профиль распределения по глубине разности концентраций доноров и акцепторов; сравнить полученный профиль с рассчитанным профилем распределения первичных вакансий.
8. При различных напряжения смещения (обеспечивающих различное взаимное расположение границы области пространственного заряда и максимумов концентрации дефектов в радиационно-нарушенных слоях) провести измерение частотных зависимостей импеданса диодов, облученных ионами висмута и/или ксенона с флюенсами от 5×107 до 5×109 см–2.
9. Сравнить полученные зависимости и оценить эффективность введения дефектов при последовательной имплантации высокоэнергетических тяжелых ионов
10. Зарегистрировать обзорные спектры DLTS диодов, облученных ионами висмута и/или ксенона.
11. Определить параметры основных радиационных дефектов в облученных диодах и идентифицировать их.
12. Определить оптимальную форму представления экспериментальных данных и оформить графические материалы.
13. Проанализировать результаты эксперимента.
14. Оформить дипломную работу
5. Перечень графического материала.
1. Энергетически диаграммы p+–n-перехода.
2. Схематические рисунки, иллюстрирующие модели радиационных дефектов.
3. Энергетические диаграммы кремния с указанием уровней основных радиационных дефектов.
4. Блок-схемы экспериментальной установки.
5. Эквивалентные схемы замещения облученных диодов.
6. Графики частотных зависимостей импеданса, комплексного электрического модуля, тангенса угла электрических потерь.
7. Графики зависимостей емкости и проводимости от напряжения смещения.
8. DLTS спектры.
7. Графические материалы для определения глубины залегания энергетических уровней.
Дата выдачи задания «___»_________201_ г.
Руководитель
доцент кафедры физики
полупроводников и наноэлектроники _______________________/Горбачук Н.И./
Задание принял(а) к исполнению «___»_________201_ г.
Студентка 5 курса ________________/Русак М. В../