Universität Stuttgart
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Item Open Access Die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten des Wachstums von Filmen und epitaktischen Schichten aus Ionenmolekularströmen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Hier werden charakteristische Forschungsergebnisse verschiedener Autoren dargestellt, die die Vorgänge der Metallschichtabscheidung und Kristallisation von Halbleiter-Epitaxieschichten aus Ionenmolekularströmen untersucht haben. Dabei widmen wir den Untersuchungen zum Wachstum von Halbleiter-Einkristallschichten besondere Aufmerksamkeit.Item Open Access Nichtthermische Aktivierung von Kristallisationsvorgängen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)§ 1. Der Einfluß elektrischer Felder auf den Kristallisationsvorgang § 2. Optische Einwirkung auf die Kristallisationsvorgänge § 3. IonenimplantationItem Open Access Energiespektrum beschleunigter Ionen, die die Wachstumsoberfläche bombardieren und ihr Einfluß auf das Epitaxie-Wachstum(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die Untersuchung der Wachstumsbedingungen epitaktischer Schichten unter äußeren Einwirkungen führt zum tieferen Verständnis der Natur der Oberflächenkristallisation, der Keimbildungsprozesse und der orientierten Kristallisation. Eine notwendige Bedingung für die Entwicklung einer allgemeinen Theorie zur orientierten Kristallisation an der Wachstumsoberfläche ist die Beschaffung eindeutiger Informationen über die energetischen Aspekte der Oberflächenerscheinungen bei der Schichtkristallisation (Adsorptionsenergie, Oberflächendiffusion, Gesamtbindungsenergie in einer Atomgruppe, freie Energie des Systems). Eine gute Perspektive haben in dieser Hinsicht Abscheidungsverfahren mit direkter Anregung der verschiedenen Wechselwirkungsmechanismen zwischen den adsorbierten Atomen und der Wachstumsoberfläche; Verfahren mit orientierender Wirkung der Mutterkathode auf die Keime und Verfahren zur Stimulation der Keimbildungszentren. Als Verfahren der äußeren energetischen Einwirkung auf die Kristallisation kommen in Frage: Bestrahlung mit ionisierender Strahlung, Licht, geladenen Teilchen (Ionen oder Elektronen); konstante elektrische und magnetische Felder, elektrische, magnetische und elektromagnetische Hochfrequenzfelder; die Schaffung besonderer Reinheitsbedingungen für die Oberflächenkristallisation im Höchstvakuum. Am effektivsten ist die Einwirkung mittels Ionenstrahl. Für das volle Verständnis der physikalischen Stimulationsprozesse der Niedertemperaturepitaxie ist es jedoch notwendig, die Wirkung von Ionen verschiedener Energien mit unterschiedlicher Dichte unter Berücksichtigung der kristallographischen Struktur der gewonnenen Schichten zu untersuchen.Item Open Access Durch Abscheidung ionisierter Cluster gewonnene Solarzellen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Das Verfahren zur Abscheidung ionisierter Cluster aus dem Strahl wurde bei der Erzeugung ohmscher Kontakte auf Siliziumsubstrat angewendet. Es zeigt sich, daß die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Elemente verbessert werden können, wenn Silber ohne Abscheidung von Mehrschichtfilmen oder Temperverfahren auf Substratflächen des n- und p-Typs abgeschieden werden.Item Open Access Silizium-Epitaxie aus Molekularströmen in verdünnter Wasserstoffatmosphäre(2000) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Das moderne System MVE-500 zur Herstellung und Analyse von Epitaxieschichten wurde für die Abscheidung von Stoffen mit Hilfe eines Molekularstrahles auf ein Substrat entwickelt, das sich bei einer bestimmten Temperatur unter den Bedingungen des Hochvakuums befindet. Dank dieser Methode ist es möglich, Schichten mit schnellem Wechsel der Zusammensetzung der Abscheidungsschicht und der Konzentration der ihr zugeführten Dotierstoffe herzustellen. Die gewonnenen Schichten haben optische und strukturelle Eigenschaften von Halbleitern, die zur Herstellung komplizierter Bauelemente notwendig sind (IMPATT-Dioden; Dioden mit wechselnder Konzentration der Dotierstoffe; Trioden mit Schottky-Barriere; Halbleiterlaser mit Ladungsträgerinjektion; Lichtleiter). Für die Produktion und Reproduzierbarkeit ist es unbedingt notwendig, daß man halbleiterreines Material verwendet und über Meßmethoden verfügt, die zur Untersuchung sowohl der Zusammensetzung als auch der Oberflächenstruktur geeignet sind.Item Open Access Wirkung der Ionen auf das Kristallwachstum : Charakteristik der Abscheidungskennwerte(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die Ionen übertragen Energie, Impuls und Ladung auf das Substrat und die Abscheidungsschicht und haben somit Einfluß auf die Elementarprozesse, die an der Substratoberfläche ablaufen (Keimbildung und -wachstum) und auch auf die Schichtzusammensetzung. Auf der Substratoberfläche beeinflußt das Ionenbombardement die chemische Reinheit, die Defektdichte und die Ladungsverteilung, was wiederum eine lokale Temperaturerhöhung begünstigt. Außerdem kann es infolge der Zerstäubungs- und Diffusionseffekte zur Bildung von Grenzschichten kommen, d. h. Schichten, die aus Substrat- und Schichtmaterial bestehen. Während der Bildung und des Wachstums der Keime beeinflussen die Ionen den kritischen Druck, die Anzahl und Mobilität der Keime, die Koaleszenz oder Epitaxie und im weiteren Verlauf des Schichtwachstums auch die Schichtstruktur und -morphologie; die Desorption der Beimischungsteilchen steigt an, und die wiederholte Zerstäubung wird aktiviert. Die Ionen beeinflussen auch die Schichtzusammensetzung, besonders bei der Abscheidung von Dotierungen oder während der Reaktionsprozesse. Das Eindringen von Ionen beim Beschichten kompliziert den Kondensationsvorgang. Für eine gezielte Änderung der Kondensationsbedingungen während der Ionenabscheidung müssen die passenden Prozeßparameter geschaffen werden. Dies setzt genaue Kenntnisse des Typs, der Geschwindigkeit und der Energie aller an der Kondensation teilnehmenden Teilchen und außerdem des Charakters der Teilchenwechselwirkung voraus. Die allgemeine Charakteristik des Ionenabscheidungsprozesses kann sich auf die Einschätzung des Energieaktivierungsgrades gründen.Item Open Access Anfangswachstumsstadien der epitaktischen Schichten aus Molekülströmen(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Die bekannten Verfahren zur Gewinnung perfekter Halbleiter-Einkristallschichten basieren auf der Gasphasenabscheidung unter den Bedingungen des Höchstvakuums. Die Erzeugung des Höchstvakuums ist jedoch mit bestimmten technischen Schwierigkeiten verbunden. Deshalb ist es interessant zu klären, unter welchen Bedingungen die Herstellung von hochwertigen Schichten in einem Vakuum von 1,3 x 10 hoch-4 Pa möglich ist. Im Anfangsstadium der epitaktischen Abscheidung bildet sich zwischen Substrat und Epitaxieschicht eine Oberflächenschicht, die über strukturelle und elektrophysikalische Eigenschaften verfügt, die sich sowohl von den Eigenschaften der Epitaxieschicht als auch des Substrats unterscheiden. Mit der Untersuchung des Epitaxieprozesses muß die Suche nach Herstellungsverfahren für besonders dünne (1 mikro m und weniger) homogene Halbleiterschichten mit ausreichenden Eigenschaften für die Herstellung von mikroelektronischen Bauelementen einhergehen. Ob es möglich ist, qualitativ hochwertige Epitaxieschichten herzustellen, wird im hohen Maße durch eine effektive Reinigung der Oberfläche des Halbleitersubstrats unmittelbar vor Beginn des Wachstumsprozesses bestimmt. Unter Berücksichtigung des oben Gesagten wurden von uns die Anfangswachstumsstadien und die Kristallisationsmechanismen besonders dünner Siliziumschichten im Vakuum in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Bearbeitung der Substratoberfläche untersucht. Dargestellt werden die Ergebnisse der elektronenmikroskopischen Strukturuntersuchungen und des RHEED-ex-situ-Verfahrens.Item Open Access Ionenaktivierte Filmkristallisation - Vorwort(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Vorwort und Inhaltsverzeichnis der russischen Veröffentlichung "Ljutovič, Abram Srulevič: Ionno-aktivirovannaja kristallizacija plenok". Taskent : FAN, 1982, 143 S.Item Open Access Elektrophysikalische Eigenschaften der Schichten(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Da sich der Mechanismus des Ioneneinfangs durch die wachsende homoepitaktische Schicht (HES) wesentlich vom Einfangmechanismus neutraler Atome des Molekularstromes unterscheidet, steht die Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten der Dotierungsprozesse im Mittelpunkt unseres Interesses, insbesondere die Abhängigkeit der Beimischungskonzentration in der HES von den Hauptparametern, die die Wachstumsbedingungen und den Beimischungsstrom charakterisieren: Temperatur und Geschwindigkeit des Schichtwachstums, Ionenstromdichte W und mittlere Tiefe der Ioneneindringung d.Item Open Access Die elektrophysikalischen Eigenschaften dünner epitaktischer Siliziumschichten(1999) Ljutovic, Abram Srulevic; Ludwig, Sören (Übersetzerin); Pertschi, Ottmar (Übersetzer)Mit Hilfe ultradünner Epitaxieschichten (0,2-3 mikro m) lassen sich die Parameter von Höchstfrequenztransistoren, integrierten Fotodioden, Bauelementen mit Ladungskopplung usw. deutlich verbessern. Sie müssen jedoch nach umfassenden Parametern ausgeführt sein (hohe Lebensdauer, Beweglichkeit und Homogenität) und außerdem die Möglichkeit zur Bildung mehrschichtiger Strukturen mit steilen Dotierprofilen und p-n-Übergängen bieten, die über gute Injektionseigenschaften und geringe Verlustströme verfügen. Während man zur Verwirklichung der ersten Gruppe von Forderungen die Epitaxietemperatur erhöhen muß, um die kristallographische Qualität des Materials zu gewährleisten, muß man im Gegensatz dazu zur Erfüllung der zweiten Gruppe die Kristallisationstemperatur verringern, um die Störstellendiffusion aus der Schicht in das Substrat in der festen Phase zu unterdrücken und eine "Autodotierung" zu vermeiden. Wir haben den Versuch unternommen, einen technischen Kompromiß umzusetzen: Versuchsbedingungen für die Herstellung dünner und ultradünner Siliziumschichten mit perfekter Kristallstruktur zu finden, bei Temperaturen, die nur eine unwesentliche Störstellendiffusion zulassen.