ИСТИНА

Кремний на сапфире (КНС) рассматривается как один из перспективных материалов для изготовления высокочастотных интегральных схем. Структуры, изготовленные по этой технологии, более долговечны, имеют высокую радиационную стойкость и потребляют меньше энергии по сравнению со структурами, изготовленными на массивном кремнии. На сегодняшний день налажено производство КНС - структур с толщиной эпитаксиального слоя 300 нм. Однако для производства интегральных схем, отвечающим современным запросам, необходимо создание КНС-структур с толщинами эпитаксиального слоя кремния менее 100 нм. Но такие структуры содержат высокую концентрацию кристаллических несовершенств вблизи границы раздела кремний–сапфир, что приводит к резкому ухудшению качества приборов, созданных на таких структурах КНС. Уменьшить плотность структурных дефектов в приграничном слое возможно с помощью ионного облучения мишени, находящейся при температуре жидкого азота и последующего отжига. Однако, использование низких температур является серьезным ограничением. При последующем нагреве мишени до комнатных температур в КНС-структуре возникают внутренние напряжения, которые в последствии ограничивают применение пленок кремния на сапфире. Для создания ультратонких пленок кремния с толщиной менее 100 нм необходима разработка технологических процессов, которые позволили бы избежать формирования промежуточного слоя, повысить быстродействие и снизить влияние паразитных эффектов. В рамках данной работы будет исследовано влияние параметров ионной имплантации на разупорядочение (разрушение) дефектной области вблизи границы раздела при температурах мишени вблизи нуля градусов Цельсия. Облучение при таких температурах позволит избежать формирования слоев с внутренними напряжениями. При этом особое внимание будет уделено перемешиванию границы раздела кремний-сапфир под действием ионного облучения. Будет оценено влияние такой обработки на образование «паразитной» области дырочной проводимости (в результате проникновения алюминия) и слоя оксида кремния (в результате проникновения кислорода). Во второй части работы будет изучено влияние параметров ионной имплантации на состав слоев вблизи границы раздела. Будут измерены электрофизические характеристики и изучено влияние границы раздела кремний-сапфир на радиационную стойкость ультратонких пленок кремния на сапфире.