ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΛΕΠΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ ΤΗΣ ΕΝΩΣΕΩΣ TIBISE2

Abstract

ΣΕ ΑΥΤΗΝ ΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΩΝΤΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΑ ΛΕΠΤΑ ΥΜΕΝΙΑ ΤΗΣ ΕΝΩΣΕΩΣ TIBISE2 ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΔΟΜΗ, ΜΙΚΡΟΔΟΜΗ, ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ (ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ - ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΕΣΜΙΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ), ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΟΥ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ (ΟΠΤΙΚΑ ΦΩΝΟΝΙΑ) ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ, ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΚΑΙ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΥΠΕΡΥΘΡΟΥ. ΠΡΟΗΓΗΘΗΚΕ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΜΟΝΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ. ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ ΤΑ ΛΕΠΤΑ ΥΜΕΝΙΑ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΧΩΡΙΣΤΟΥΝ ΣΕ ΤΡΕΙΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ [SE(S) - T<120 C, SE(D) - 150 C<T<290C, ΚΑΙ T>300C. ΤΟ ΒΑΣΙΚΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΤΩΝ SE(D) ΥΜΕΝΙΩΝ ΕΙΝΑΙ Η ΥΠΑΡΞΗ ΕΝΟΣ ΚΥΒΙΚΟΥ ΨΕΥΔΟΜΟΡΦΙΚΟΥ ΣΤΡΩΜΑΤΟΣ, ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΔΕΝ ΠΡΟΒΛΕΠΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΙΣ ΘΕΩΡΙΕΣ ΚΡΙΣΙΜΟΥ ΠΑΧΟΥΣ. ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΛΕΠΤΑ ΥΜΕΝΙΑ ΜΕ ΥΨΗΛΟΥΣ ΡΥΘΜΟΥΣ ΕΞΑΧΝΩΣΗΣ (ΥΜΕΝΙΑ FE). ΤΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΣΥΝΟΨΙΖΟΝΤΑΙ ΠΑΡΑΚΑΤΩ: - ΤΑ ΥΜΕΝΙΑ FE ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΠΙΟ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΑΝ ΚΑΙ ΕΧΟΥΝ, ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ, ΤΙΣ ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΕΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΚΑΘΩΣΕΠΙΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΑΤΑΞΙΑ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. - ΤΑ ΥΜΕΝΙΑ SE(S) ΚΑΙ ΤΟ ΚΥΒΙΚΟ ΨΕΥΔΟΜΟΡΦΙΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΤΩΝ ΥΜΕΝΙΩΝ SE(D) ΕΧΟΥΝ ΤΙΣ ΥΨΗΛΟΤΕΡΕΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΦΟΡΕΩΝ. ΤΟ ΚΥΒΙΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΟΜΩΣ ΛΟΓΩ ΤΗΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΣΑΣ ΤΑΣΗΣ ΕΧΕΙ ΟΠΤΙΚΕΣ ΕΥΚΙΝΗΣΙΕΣ 2 ΜΕ 4 ΦΟΡΕΣ ΜΙΚΡΟΤΕΡΕΣ ΑΠΟ ΤΑ ΠΡΩΤΑ ΚΑΙ ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΧΑΣΜΑΤΟΣ ΜΕΙΩΜΕΝΕΣ ΚΑΤΑ ΠΕΡΙΠΟΥ 0,12 EV. Η ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΥΟ ΕΙΔΩΝ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΕΙΝΑΙ ΣΥΓΚΡΙΣΙΜΗ. - ΤΟ ΡΟΜΒΟΕΔΡΙΚΟ ΣΤΡΩΜΑ (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

THE GOAL OF THIS WORK WAS TO CORRELATE THE GROWTH CONDITIONS OF SEMICONDUCTING TIBISE2 EPITAXIAL THIN FILMS WITH THEIR MICROSTRUCTURE AND IN TURN TO DETERMINE THE EFFECT OF THE MICROSTRUCTURE ON THE ELECTRICAL AND ELECTRONIC PROPERTIES OF THE AS - GROWN FILMS. IN ORDER TO ACHIEVE THIS GOAL THE TECHNIQUES ELECTRON MICROSCOPY AND INFRARED SPECTROSCOPY WERE EMPLOYED. ALL OF THE WORK WAS CARRIED OUT AT THE UNIVERSITY OF THESSALONIKI PHYSICS DEPARTMENT RESEARCH FACILITIES. THE RESULTS INDICATE THAT DEPENDING ON THE SUBSTRATE TEMPERATURE THE GROWTH EPITAXIAL THIN FILMS PRESENT THREE DIFFERENT TYPES OF MORPHOLOGY. LOW TEMPERATURE FILMS (SE(S), T<120 C) HAVE COMPLETE COVERAGE AND A <100> PREFERREDORIENTATION ON THE SUBSTRATE WITH SMALL GRAIN SIZES ON THE ORDER OF 0.001 ΜM.THE PROMINENT FEATURE OF THE INTERMEDIATE TEMPERATURE FILMS SE(D), 150 C<T<290 C) IS THE EXISTENCE OF A CUBIC PSEUDOMORPHIC LAYER INDEPENDENT OF THE OTHER DEPOSITION CONDITIONS. THIS IS IN CONFLICT WITH EXISTING EQUILIBRIUM THEORIES OF THE CRITICAL THICKNESS OF PSEUDOMORPHIC GROWTH. THERE IS AN INCREASED GRAIN SIZE IN THESE FILMS, ON THE ORDER OF 0.1 ΜM, WHICH PRESENT A MOSAIC MORPHOLOGY. FINALLY HIGH TEMPERATURE FILMS (T>300 C) SHOW INCOMPLETE COVERAGE AND IT IS CONJECTURED THAT THIS IS A RESULT OF GROWTH KINETICS. FILMS GROWN WITH VERYHIGH DEPOSITION RATES (FE FILMS) EXHIBIT VERY DIFFERENT CHARACTERISTICS WHICHINCLUDE LARGE RANDOMLY ORIENTATED AREAS (ABSTRACT TRUNCATED)