Особенности кинетики окисления сложных полупроводниковых соединений

Введение

Определяющей задачей химии как науки является создание новых материалов с заданными свойствами, и эта задача имеет преимущественно прикладной характер. Однако её решение невозможно без установления фундаментальных закономерностей процессов синтеза и выяснения их механизма.
Научно-технический прогресс немыслим без электроники. Интенсивное развитие электроники связано с появлением новых разнообразных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, которые находят широкое применение в вычислительной технике, автоматике, радиотехнике и телевидении, в установках измерительной техники, медицины, биологии, химии.
Полупроводники представляют собой обширную группу веществ, занимающих по величине удельного сопротивления промежуточное положение между диэлектриками и проводниками. Диапазон удельного сопротивления полупроводников при комнатной температуре условно ограничивают значениями 106-108Ом-м. Отличительным свойством полупроводников является сильная зависимость их удельного сопротивления от концентрации примесей. При введении примесей изменяется не только значение проводимости, но и характер ее температурной зависимости. У большинства полупроводников удельное сопротивление зависит также от температуры и других внешних энергетических воздействий (свет, электрическое и магнитное поле, ионизирующее излучение). На управлении с помощью тепла, света, электрического поля, механических усилий электропроводностью полупроводников основана работа терморезисторов (термисторов), фоторезисторов, нелинейных резисторов (варисторов), тензорезисторов.
Полупроводниковые материалы по химическому составу можно разделить на простые и сложные.
Простыми (элементарными) полупроводниковыми материалами являются 12 химических элементов периодической системы: в III группе - В; в IV - С, Ge, Si. Sn (серое олово); в V - Р, As, Sb; в VI - S, Se, Те; в VII - I. В полупроводниковой электронике в основном применяют Ge и Si, а остальные используют в качестве легирующих добавок...

Заключение

1. Нанесение на поверхность таких бинарных полупроводников, как фосфид индия и арсенид галлия, тонких слоев активаторов ускоряет процесс их окисления. В некоторых случаях проявляется каталитическое действие введенного активатора.
2. Обнаружено влияние переходного слоя, образующегося на внутренней границе раздела металл-полупроводник при магнетронном нанесении металла, на параметры окисления.
3. Особенности окисления InP и GaAs с нанесёнными хемостимуляторами, заключаются в различной устойчивости переходного слоя окислительной атмосфере и сильной зависимости эффективности хемостимуляторов от их кислотно-основных свойств.
4. Mетодика получения искусственных активных центров на поверхности монокристаллических полупроводниковых подложек электровзрывом проводников обеспечивает формирование островковых структур большинства металлов, устойчивых оксидов металлов, а также оксидов, которые не могут образовываться в результате электровзрыва проводника в окислительной атмосфере (использование составного субстрата для электровзрыва).
5. Данные об основных характеристиках процессов формирования островков нанометрового размера на поверхности полупроводников методом электровзрыва, их распределении по размерам и поверхностной концентрации в зависимости от условий эксперимента (состав атмосферы, давление, расстояние от источника до подложки), позволяют контролировать начальный этап хемостимулированного окисления монокристаллического InP.
6. Соединений ванадия в процессах окисления структур V205/GaAs, V205/InР и V/InP выполняют каталитическую роль.
7. Основные черты каталитического механизма в новых тонкоплёночных системах нанометрового масштаба с твёрдыми реагентами, катализатором и продуктами:
а) отсутствие влияния в широком интервале (количества нанесённого хемостимулятора на скорость окисления;
б) значительное (на порядок) снижение эффективной энергии активации процесса окисления (до нескольких десятков кДж/моль) по сравнению с собственным окислением...