«Физика и диагностика поверхности полупроводников».

  Учебная дисциплина
«Физика и диагностика поверхностиполупроводников»
предназначена для студентов VI-го курса Физического факультета специализации Физика полупроводников и диэлектриков и Физическая электроника.

Главной целью данного курса является формирование у студентов знаний основных методов исследования поверхности твердых тел, физики поверхности полупроводников и физики структур металл - диэлектрик - полупроводник.Основная задача обучаемых состоит в изучении физических принципов иссле- дования поверхности четком усвоении и понимании физического смысла процессов протекающих на поверхности полупроводников и границах раздела полупроводник - твердое тело. Данный курс базируется на знаниях, полученных студентами в процессе изучения курсов  «Физика твердого тела» и «Физика полупроводников».

Курс включает в себя проведение лекций.
По курсу предусмотрен теоретический зачет.

Содержание лекционного курса (45 ч.):


 
 
 
 
 
Тема лекции
Кол. часов 
1
 Роль поверхности в различных физико-химических процессах. Неоднородные поверхности. Физическая, химическая и  индуцированная  неоднородности. 
2
2
 Техника сверхвысокого вакуума. 
1
3
Адсорбция. Силы действующие при адсорбции. Простейшая изотерма адсорбции. Изотерма адсорбции Лэнгмюра. Изотерма полимолекулярной адсорбции Экспериментальные методы исследования адсорбции.
4
4
 Методы предварительной очистки поверхности. 
1
5
Методы вакуумной очистки: термическая десорбция; ионное травление; каталитические реакции; напыление; скол в вакууме. 
2
6
 Электрофизические методы исследования поверхности: Измерение поверхностной проводимости. Электроотражение. Эффект поля. Измерение поверхностной фото-ЭДС. Измерение емкости двойного слоя. 
2
7
 Эллипсометрия. 
2
8
 Методы измерения работы выхода. Диодный. Конденсаторный. Фотоэмиссионный. 
2
9
 Полевые методы. ПЭМ. ПИМ. СТМ. 
1
10
 УФС. Спектроскопия потерь энергии. Спектроскопия появления мягких рентгеновских лучей. Спектроскопия нейтрализации ионов.
1
11
 Дифракционные методы.  ДМЭ. ДОБЭ. 
1
12
 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия: физические основы метода, особенности эксперимента и оборудование. 
3
13
 Электронная Оже-спектроскопия 
1
14
 Масс-спектроскопия вторичных ионов: физические основы метода, особенности эксперимента и оборудование. 
2
15
 Химические методы. ИК-спектроскопия. ТСД. ССРМП. 
1
16
 Феноменологическое описание поверхности полупроводника. Зонные диаграммы. Дебаевская длина экранирования. 
2
17
 Основные характеристики ОПЗ. Первый интеграл уравнения Пуассона. Заряд ОПЗ. 
2
18
 Второй интеграл уравнения Пуассона. Форма потенциального барьера на поверхности полупроводника. Емкость ОПЗ.
2
19
 Избыток свободных носителей заряда в ОПЗ. Центроид локализации свободных носителей заряда в ОПЗ.
2
20
 Поверхностные состояния: природа, заряд, емкость. 
2
21
Энергетические диаграммы МДП-структур. Уравнение электронейтральности. Емкость МДП-структур.
2
22
Методы измерения ВФХ. Определение параметров МДП-структур из ВФХ.
2
23
 Определение плотности ПС из ВФХ. 
2
24
Флуктуации поверхностного потенциала.
1
25
 Адмитанс поверхностных состояний.  Анализ кривых нормированной проводимости. 
2
 
ВСЕГО
45

 

Учебно-методические материалы по дисциплине:

            Основная литература:
1.   Ф. Бехштедт, Р.Эндерлайн Поверхности и границы раздела полупроводников
2.   Д.Вудлаф, Т. Делчар Современные методы исследования поверхности
3.   С.Ф. Борисов Физика поверхности
4.   "Анализ поверхности методами Оже- и рентгеновской фотоэлектронной
      спектроскопии" под редакцией Д.Бриггса
5.   Д.Вудлаф, Т. Делгар "Современные методы исследования поверхности".
 Дополнительная литература:

1.  Анализ поверхности методами Оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии” под ред. Д.Бриггса
2.Черепин «Физические методы исследования поверхности твердых тел»

  Методические пособия:

 1.Обучающая программа для ЭВМ по курсу «Физика и диагностика поверхности полупро-водников» (разработано автором).