DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2012.3.115001

ФОРМУВАННЯ КРЕМНІЄВИХ МІКРО- ТА НАНОСТРУКТУР ДЛЯ ЕЛЕКТРОННОЇ ПОЛЬОВОЇ ЕМІСІЇ

О. В. Стеблова, О. Л. Братусь, Ю. М. Педченко, A. A. Євтух

Анотація


В даній роботі були сформовані резонансно-тунельні структури на основі нанокомпозитних плівок SiO2(Si), що містять Si нанокристали в діелектричній матриці методами хімічного осадження при низькому тиску (LP CVD — low pressure chemical vapor deposition) та методу іонно-плазмового розпилення (IPS). Кремнієві нанорозмірні структури формувались як на плоскій поверхні, так і на кремнієвих вістрях. Формування кремнієвих наноострівців зі збагачених кремнієм плівок SiOx відбувалось в процесі відпалу при температурах 10000С, 10500С та 11000С. Проведено аналіз структури поверхні вихідної та відпаленої плівок SiOx, отриманих методом IPS, за допомогою атомно-силової мікроскопії (АСМ). Досліджувався вплив відпалу на розміри нанокристалів для зразків з різною концентрацією надлишкового кремнію у вихідній плівці. Виявлений ефект немонотонної електронно-польової емісії (ЕПЕ) з поверхні плівок SiO2(Si) сформованої методом LP CVD.

Ключові слова


хімічне осадження при низькому тиску; іонно-плазмове розпилення; плівки SiOx; нанокристали кремнію; резонансно- тунельні структури; польова емісія

Повний текст:

PDF

Посилання


Donghwan K., Sang J Kwon, Jong D. L., Fab-rication of silicon field emitters by forming porous silicon // J. Vac. Sci. Technol. B. — 1996. — V.14(3). — P. 1906–1909.

Алкеев Н. В., Аверин С. В., Дорофеев А. А., Резонансно-тунельный диод на основе гетеросистемы GaAs/AlAs для субгармонического сместителя // Приборы микро - и наноелектроники. — 2010. — Т.39, №5. — С.356-365.

Litovchenko V. G., Evtukh A. A., Litvin u. M., Goncharuk N. M., Chaika V. E., Observation of the resonance tunneling in field emission structures // J. Vac. Sci. Technol. B. — 1999. — V.17,P — 655–661.

Yi L. X., Heitmann J., Scholz R., and Zacharias M., Si rings, Si clusters, and Si nanocrystals — different states of ultrathin SiOx layers // J. Applied physics letters. — 2002. — V.81. — P. 236-245.

Litovchenko V., Evtukh A. Vacuum Nanoelec-tronics In Handbook of Semiconductor Nano-structures and Nanodevices, V.3. Spintronics and Nanoelectronics. — Los Angeles.: ed. by A.A. Balandin and K.L. Wang, American Scientific Publishers, 2006. — P.153–234.

Братусь О., Горбанюк Т., Євтух. А., Властивості нанокомпозитивних плівок SiOx та SiO2(Si) осаджених методом PE CVD // Збірник наукових праць «Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології». – Київ, Україна. — 2007. — Т.5, вип.1. — C.135–147.

Oga J. K., Uchida K., Toriumi A., Influence of channel depletion on the carrier charging characteristics in Si nanocrystal floating gate memory // Jpn. J. Appl. Phys. – 2000. — V. 39. — P. 989–993.

Hidenori M., Kentaro M., and Kuniyoshi Y., Electron emission from porous silicon planar emitters // J. Vac. Sci. Technol. B. — 2003. — V.21(4). — P. 1612–1615.

Bratus O. L., Evtukh A. A., Lytvyn O. S., Voitovych M. V., Yukhymchuk V. О., Struc-tural properties of nanocomposite SiO2(Si) films obtained by ion-plasma sputtering and thermal annealing // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2011. — V. 14(2). — P. 247 — 255.

Brodie I., Spindt C. A., Vacuum Microelec- tronics // Advances in Electronics and Elec- tron Physics. — 1992. — V.83. — P.1–123.

Братусь В. Я., Юхимчук В. А., Бережинский Л. И., Валах М. Я., Ворона И. П., Индутный И. З., Петренко Т. Т., Шепелявый П. Е., Янчук И. Б., Структурные превращения и образование нанокристаллитов кремния в пленках SiOx // Физика и техника полупроводников. — 2001. — V.35. — Р. 854 — 864

Evtukh A. A., Indutnyy I. P., Litvin Yu. M., Litovchenko V. G.,Mazunov D. O., Ras-samakin Yu. V., Shepeliyavyi P. E., Electron field emission from SiOx films// Semicond. Phys., Quantum Electron & Optoelectron. — 2003. — V.6(1). — P. 32–36.

Shaw J., Effects of surface oxides on field emisssion from silicon// J.Vac.Sci Technol. B. — 2000. — V.18(4) — P.1817-18-24.




Copyright (c) 2012 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)