Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2019, выпуск 7 » Статья стр. 908
<<<>>>
Эволюция физико-химических свойств поверхности GaSb(100) в растворах сульфида аммония
DOI: 10.21883/FTP.2019.07.47866.9070
Переводная версия: 10.1134/S1063782619070169
Лебедев М.В. 1, Львова Т.В.1, Шахмин А.Л.2, Рахимова О.В.3, Дементьев П.А.1, Седова И.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: mleb@triat.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 января 2019 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2019 г.
PDF версия
Методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии исследовались различные условия пассивации поверхности GaSb(100) растворами сульфида аммония ((NH_4)2S) в зависимости от концентрации раствора, растворителя и времени обработки. Было показано, что обработка поверхности GaSb(100) всеми исследуемыми растворами (NH_4)2S приводит к удалению слоя естественного окисла с поверхности полупроводника и формированию пассивирующего слоя, состоящего из различных сульфидов и оксидов галлия и сурьмы. Наименее шероховатая поверхность (RMS=0.85 нм) была получена после обработки полупроводника 4%-м водным раствором сульфида аммония в течение 30 мин. При этом соотношение атомных концентраций Ga/Sb на поверхности составляло ~2. Также было установлено, что водные растворы сульфида аммония не реагируют с элементарной сурьмой, входящей в состав слоя естественного окисла и являющейся причиной токов утечки и пиннинга уровня Ферми на поверхности GaSb(100). Однако 4%-й раствор (NH_4)2S в изопропиловом спирте удаляет элементарную сурьму практически полностью, при этом поверхность полупроводника остается стехиометричной при длительности обработки до 13 мин. Ключевые слова: антимонид галлия, пассивация поверхности, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, сульфид аммония, влияние растворителя.
  1. P.S. Dutta, H.L. Bhat, V. Kumar. J. Appl. Phys., 81, 5821 (1997)
  2. A. Nainani, T. Irisawa, Z. Yuan. B.R. Bennet, J.B. Boos, Y. Nishi, C.C. Saraswat. IEEE Trans. Electron Dev., 58, 3407 (2011)
  3. A.W. Dey, B.M. Borg, B. Ganjipour, M. Ek, K.A. Dick, E. Lind, C. Thelander, L.-E. Wernersson. IEEE Electron Dev. Lett., 34, 211 (2013)
  4. H. Mohseni, J. Wojkowski, M. Razeghi, G. Brown, W. Mitchel. IEEE J. Quant. Electron., 35, 1041 (1999)
  5. R. Rehm, M. Masur, J. Schmitz, V. Daumer, J. Niemasz, T. Vandervelde, D. DeMeo, W. Luppold, M. Wauro, A. Worl, F. Rutz, R. Scheibner, J. Ziegler, M. Walther. Infr. Phys. Technol., 59, 6 (2013)
  6. A. Rogalski, P. Martyniuk, M. Kopytko. Appl. Phys. Rev., 4, 031304 (2017)
  7. H. Xie, J. Piao, J. Katz, W.I. Wang. J. Appl. Phys., 70, 3152 (1991)
  8. G.P. Schwartz. Thin Sol. Films, 103, 3 (1983)
  9. Y. Mizokawa, O. Komoda, S. Miyase. Thin Sol. Films, 156, 127 (1988)
  10. Z.Y. Liu, B. Hawkins, T.F. Kuech. J. Vac. Sci. Technol. B, 21, 71 (2003)
  11. S. McDonnell, B. Brennan, E. Bursa, R.M. Wallace, K. Winkler, P. Baumann. J. Vac. Sci. Technol. B, 32, 041201 (2014)
  12. M. Barth, G.B. Rayner, Jr., S. McDonnell, R.M. Wallace, B.R. Bennett, R. Engel-Herbert, S. Datta. Appl. Phys. Lett., 105, 222103 (2014)
  13. T. Gotow, S. Fujikawa, H.I. Fujishiro, M. Ogura, W.H. Chang, T. Yasuda, T. Maeda. AIP Adv., 7, 105117 (2017)
  14. K. Nishi, M. Yokoyama, H. Yokoyama, T. Hoshi, H. Sugiyama, M. Takenaka, S. Takagi. Appl. Phys. Express, 8, 061203 (2015)
  15. A. Nainani, Y. Sun, T. Irisawa, Z. Yuan, M. Kobayashi, P. Pianetta, B.R. Bennett, J. Brad Boos, K.C. Saraswat. J. Appl. Phys., 109, 114908 (2011)
  16. Y. Lechaux, A.B. Fadjie-Djomkam, M. Pastorek, X. Wallart, S. Bollaert, N. Wichmann. J. Appl. Phys., 124, 175302 (2018)
  17. M.S. Carpenter, M.R. Melloch, M.S. Lundstrom, S.P. Tobin. Appl. Phys. Lett., 52, 2157 (1988)
  18. J.-F. Fan, H. Oigawa, Y. Nannichi. Jpn. J. Appl. Phys., 27, L1331 (1988)
  19. M. Perotin, P. Coudray, L. Gouskov, H. Luquet, C. Llinares, J.J. Bonnet, L. Soonckindt, B. Lambert. J. Electron. Mater., 23, 7 (1994)
  20. Z.Y. Liu, T.F. Kuech, D.A. Saulys. Appl. Phys. Lett., 83, 2587 (2003)
  21. E.V. Kunitsyna, T.V. L'vova, M.S. Dunaevskii, Ya.V. Terent'ev, A.N. Semenov, V.A. Solov'ev, B.Ya. Meltser, S.V. Ivanov, Yu.P. Yakovlev. Appl. Surf. Sci., 256, 5644 (2010)
  22. D.M. Murare, N. Eassa, J.H. Neethling, R. Betz, E. Coetsee, H.C. Swart, J.R. Botha, A. Venter. Appl. Surf. Sci., 258, 6753 (2012)
  23. M.V. Lebedev, E.V. Kunitsyna, W. Calvet, T. Mayer, W. Jaegermann. J. Phys. Chem. C, 117, 15996 (2013)
  24. M.V. Lebedev, T.V. Lvova, I.V. Sedova. J. Mater. Chem. C, 6, 5760 (2018)
  25. J.A. Robinson, S.E. Mohney. J. Appl. Phys., 96, 2684 (2004)
  26. L. Zhao, Z. Tan, R. Bai, N. Cui, J. Wang, J. Xu. Appl. Phys. Express, 6, 056502 (2013)
  27. U. Peralagu, I.M. Povey, P. Carolan, J. Lin, R. Contreras-Guerrero, R. Droopad, P.K. Hurley, I.G. Thayne. Appl. Phys. Lett., 105, 162907 (2014)
  28. M.V. Lebedev, K. Ikeda, H. Noguchi, Y. Abe, K. Uosaki. Appl. Surf. Sci., 267, 185 (2013)
  29. M.V. Lebedev, T. Mayer. Phys. Status Solidi A, 211, 2005 (2014)
  30. T.V. Lvova, A.L. Shakhmin, I.V. Sedova, M.V. Lebedev. Appl. Surf. Sci., 311, 300 (2014)
  31. J.J. Yeah, I. Lindau. Atomic Data Nucl. Data Tables, 32, 1 (1985).
  32. D.M. Zhernokletov, H. Dong, B. Brennan, J. Kim, R.M. Wallace. J. Vac. Sci. Technol. B, 30, 04E103 (2012)
  33. G.E. Franklin, D.H. Rich, A. Samsavar, E.S. Hirschorn, F.M. Leibsle, T. Miller, T.-C. Chiang. Phys. Rev. B, 41, 12619 (1990)
  34. M.T. Sieger, T. Miller, T.-C. Chiang. Phys. Rev. B, 52, 8256 (1995)
  35. M. Beerbom, Th. Mayer, W. Jaegermann. J. Phys. Chem. B, 104, 8503 (2000)
  36. G. Hollinger, R. Skheyta-Kabbani, M. Gendry. Phys. Rev. B, 49, 11159 (1994)
  37. C.C. Surdu-Bob, S.O. Saied, J.L. Sullivan. Appl. Surf. Sci., 183, 126 (2001)
  38. М.В. Лебедев, Т.В. Львова, С.И. Павлов, И.В. Седова. ФТП, 51, 1138 (2017)
  39. Z.Y. Liu, D.A. Saulys, T.F. Kuech. Appl. Phys. Lett., 85, 4391 (2004)
  40. E.A. Plis. Adv. Electron., 2014, 246769 (2014)
  41. A. Ali, H.S. Madan, A.P. Kirk, D.A. Zhao, D.A. Mourey, M.K. Hudait, R.M. Wallace, T.N. Jackson, B.R. Bennett, J.B. Boos, S. Datta. Appl. Phys. Lett., 97, 143502 (2010)
  42. V.N. Bessolov, M.V. Lebedev, E.B. Novikov, B.V. Tsarenkov. J. Vac. Sci. Technol. B, 11, 10 (1993)
  43. M.V. Lebedev, E. Mankel, T. Mayer, W. Jaegermann. J. Phys. Chem. C, 113, 20421 (2009).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme