litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 ... 7 8

На правах рукописи 
 
 
 
 
Песков Вадим Вячеславович 
 
 
Низкоэнергетическое травление в пучково-плазменном разряде как 
метод создания материалов и структур наноэлектроники 
 
 
 
Специальность 01.04.04 – физическая электроника 
 
 
 
Автореферат 
диссертации на соискание ученой степени 
кандидата физико-математических наук 
 
 
 
 
 
 
Фрязино 2012 
 



Работа выполнена в Фрязинском филиале Федерального государственного 
бюджетного учреждения науки Института радиотехники и электроники им. 
В.А. Котельникова РАН 
Научный руководитель: 
доктор физико-математических наук, 
Шустин Евгений Германович 
Официальные оппоненты: 
доктор физико-математических наук, 
профессор,  
Любченко Владимир Евтихиевич 
 
доктор физико-математических наук, 
доцент, 
Савинов Владимир Павлович 
Ведущая организация:  
ФГУП «НПП «Исток» 
 
Защита состоится «16» марта 2012 г. В 1000 на заседании диссертационного 
совета  «Д  002.231.01»  при  ИРЭ  им.  В.А.  Котельникова  РАН  в  конференц-
зале по адресу: 125009, Москва, ул. Моховая 11, корп.7. 
С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  библиотеке  ИРЭ  им.  В.А. 
Котельникова РАН 
 
Автореферат разослан «7» февраля 2012 г. 
 
 
Ученый секретарь 
диссертационного совета  
д.ф.-м. н., профессор 
С.Н. Артеменко 

Общая характеристика работы 
Актуальность темы 
В настоящее время при производстве широкого спектра полупроводниковых 
приборов используются различные плазмохимические процессы как для травления и 
очистки поверхности полупроводников, диэлектриков и металлов, так и осаждения 
на 
поверхность 

полупроводниковых 

структур 
полупроводниковых 
и 
диэлектрических пленок. 
Для  задач  современной  наноэлектроники  отчетливо  наметилась  потребность 
в  оборудовании,  способном  производить  “мягкое”  бездефектное  травление 
открытой  поверхности  полупроводниковых  гетероструктурных  соединений  GaN, 
AlGaAs/InGaAs/GaAs, InAlAs/InGaAs/InP. 
В  исследованиях  [1]  было  предложено  использовать  эффект  формирования 
ионного  потока  в  пучково-плазменном  разряде  (ППР)  для  травления 
гетероструктурных соединений. Регистрируемый диапазон энергий ионов аргона 20-
70 эВ  есть  оптимальный  диапазон  для  мягкого  травления  (распыления)  инертными 
газами  (без  участия  химически  активных  сред)  соединений  типа  AIIIBV  и 
гетероструктур  на  их  основе:  ионы  с  меньшей  энергией  практически  не  вызывают 
распыления,  ионы  с  энергией  больше  100  эВ  создают  радиационные  дефекты 
структуры полупроводника. 
Отличительными  особенностями  плазмохимического  реактора  на  базе  ППР 
являются простота управления функцией распределения ионов по энергиям и низкое 
рабочее  давление.  Эти  особенности  в  совокупности  с  возможностью  простого 
переключения  между  различными  режимами  обработки  поверхности  позволяют 
решать  в  плазмохимическом  реакторе  на  базе  пучково-плазменного  разряда 
различные исследовательские задачи. 
Для 
оптимизации 
процесса 
травления 
и 
очистки 
поверхности 
полупроводников  и  диэлектриков  необходимо  исследовать  и  научиться  управлять 
характеристиками ионного потока. 

 


“Мягкое” 
бездефектное 
травление 
открытой 
поверхности 
полупроводниковых и диэлектрических структур не единственная задача, решаемая 
в  плазмохимическом  реакторе  на  базе  пучково-плазменного  разряда.  Одно  из 

перспективных  направлений  применения  плазмохимии  в  технологии  получения 

новых  наноматериалов  –  осаждение  алмазоподобных  (DLC)  пленок.  DLC  пленки 
имеют  перспективу  широкого  применения  в  качестве  защитных  покрытий  для 
оптических 
окон, 
магнитных 
дисков, 
биомедицинских 
приборов 
и 
микромеханических  устройств.  В  работе  [2]  предложено  для  осаждения 
алмазоподобных пленок использовать специальную модификацию ППР, названную 
«отражательным  ППР».  В  этой  модификации  в  качестве  коллектора  мишени 
используется  диск  из  графита  диаметром  10  см,  на  который  подается  потенциал 
катода. 
Для оптимизации этого процесса также необходимо исследовать и научиться 
управлять характеристиками ионного потока. 
Одним  из  самых  перспективных  направлений  применения  плазмохимии  в 
технологии  получения  наноматериалов  нового  поколения  является  получение 
выделенного  недавно  в  свободном  виде  при  нормальных  условиях  монослоя 
графита  (графен).  Первые  образцы  графена,  полученные  механическим 
отщеплением от графита, имели латеральный размер порядка нескольких микрон и 
могли быть использованы только для лабораторных исследований. 
Практическая  реализация  наноструктур  на  основе  графена  в  электронике  и 
оптоэлектронике  поставила  вопрос  получения  образцов  высококачественного 
графена большой площади. 
Целью диссертационной работы является: 
Оптимизация процесса травления и очистки поверхности полупроводников и 
диэлектриков  в  плазмохимическом  реакторе  на  базе  пучково-плазменного  разряда 
для  современных  задач  наноэлектроники.  Поставленная  цель  достигается  путем 
проведения  компьютерных  и  физических  экспериментов,  направленных  на 

 



следующая страница >>