|
ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ
Ч.1. Фізичні явища в газорозрядній плазмі
1. Вступ. Предмет та задачі курсу. Місце плазмової технології в виробництві напівпровідників. Визначення плазми.
2. Рух зарядів в електричних та магнітних полях. Рух зарядів при сумісній дії електричних та магнітних полів. Рух зарядів в неоднорідних магнітних полях.
3. Проблема просторового заряду. Протікання струму через вакуумний діод. Протікання струму через газонаповнений діод. Термоемісійний перетворювач енергії.
4. Елементарні процеси в низькотемпературній плазмі. Ефективний переріз та довжина вільного руху. Співвідношення між ефективними перетинами прямих і зворотніх процесів. Пружна інепружна взаємодія електронів з атомами та молекулами. Фізичні явища в плазмі зумовлені пружною взаємодією (дифузія,амбіполярна дифузія, рухомість). Взаємодія важких частинок. Іонно-молекулярні реакції.
5. Газовий розряд. Типи розрядів. Самостійний та несамостійний розряди. Теорія Таусенда. Тліючий, дуговий, ВЧ, НВЧ, магнетронний, коронний розряди.
6. Методи діагностики плазми. Зондові методи. Оптична діагностика. Лазерна флюоресценція. Мас-спектрометрія плазми.
7. Явища на межі плазми з твердим тілом. Ефект самозміщення плазми. Види плазмового травлення. Плазмова технологія алмазних напівпровідників, алмазних катодів та фулеренів.
8. Забезпечення вакуумно-технічних параметрів в плазмохімічних установках.
9. Процес відкачки та основне рівняння вакуумної техніки. Вакуумні механічні, молекулярні, іонно-сорбційні та кріогенні насоси. Методи вимірювання вакуума.
Ч. 2. Фізичні явища на поверхні твердих тіл
1. Вступ. Визначення поверхні. Роль поверхні і межі розділу в електронних твердотільних приладах. Класифікація методів дослідження поверхні і прцесів, що відбуваються на ній. Місце емісійних методів дослідження.
2. Електронна спектроскопія поверхні твердих тіл. Основні механізми взаємодії електронів малих і середніх енергій з речовиною, фононами, електорнами глибоких рівнів і валентної зони; колективна взаємодія. Середня довжина вільного пробігу електронів, її залежність від енергії. Закономірності вторинної електронної емісії. Спектр вторинних електронів. Теорії вторинної електронної емісії. Електронно-зондові методи дослідження поверхні. Методи Оже-спектроскопії, іонізаційної, спектроскопії характеристичних втрат енергії, спектроскопії пружно відбитих електронів. Їх можливості і недоліки.
3. Методи фотоелектронної спектроскопії. Основні закономірності фотоелектронної емісії металів і напівпровідників. Квантовомеханічна теорія фотозбудження електронів твердого тіла. Прямі і непрямі переходи. Спектр фотоелектронів. Зондування поверхні електромагнітним випромінюванням. Визначення елементарного складу, характеру хімічних зв`язків, електронної структури, роботи виходу методами ЕСХА, УФЕС. Вивчення спектру вільних станів методом спектроскопії парціального виходу. Переваги і недоліки цих методів.
4. Взаємодія іонів з поверхнею твердого тіла. Основні механізми взаємодії іонів малих і середніх енергій з речовиною. Іонно-електронна емісія. Метод іонної Оже-спектроскопії. Іонно-іонна емісія. Вторинна іонна масспектрометрія. Спектроскопія обернено розсіяних іонів низьких енергій. Вивчення профілів елементного складу багатошарових систем при допомозі іонного травлення і Оже-спектроскопії.
5. Вивчення структури кристалічних і аморфних поверхневих шарів емісійними методами. Вивчення поверхні методом тунельної мікроскопії і електроскопії. Методи дифракції повільних електронів і дифракції швидких електронів. Вивчення ближнього порядку в аморфних і кристалічних шарах методами спектроскопії пружно відбитих електронів і тонкої структури, що простягається за краєм поглинання рентгенівського випромінювання.
6. Зміна властивостей поверхні під дією частинокі електромагнітного випромінювання.
7. Електронно- і фотостимульовані процеси. Механізми цих ефектів. Зміна властивостей поверхні під час адсорбції на ній чужорідної речовини. Емітери з негативною електронною спорідненістю.
8. Зміна стехіометрії поверхні багатокомпонентних напівпровідників при зовнішніх впливах.
ЛІТЕРАТУРА
1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учебное руководство.-М.:Наука, 1987.- 592 с.
2. Арцимович Л.А., Лукьянов С.Ю. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. - М.: Наука, 1972.-224 с.
3. Данилин В.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-264 с.
4. Вакуумная техника: Справочник/ Е.С.Фролов, В.Е.Минайчев, Алексанрова и др., М.: Машиностроение,1985.-360 с.
5. Кучеренко Е.Т. Справочник по физическим основам вакуумной техники.-Киев: Высшая школа, 1981.
6. Плазменная технология в производстве СБИС/Под ред. Н.Айнспрука, Д.Брауна.-М.: Мир, 1987.-470 с.
7. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме.-М: Наука, 1980.-310 с.
8. Петров С.П., Карп И.Н. Плазменное газовоздушное напыление.-Киев: Наукова думка, 1993.-496 с.
9. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник.-М.: Радио и связь, 1991.-528 с.
Програму склали:
- С.М. Гойса, канд. фіз.-мат. наук
- В.Я. Черняк, канд. фіз.-мат. наук.
|