Хмельницкий Р.А., Талипов Н.Х., Чучева Г.В. Синтетический алмаз для электроники и оптики

М.: Икар, 2017. — 228 с.: илл.В книге изложены современное состояние, возможности и перспективы использования алмаза в различных областях электроники, оптики и техники. Представлено обобщение опыта существующих и перспективных технических решений по созданию алмазных полупроводниковых пленок, технологии выращивания высококачественных, высокочистых алмазных монокристаллических пленок, их легирования и получения наноструктур. Описаны электрофизические и фотоэлектрические свойства таких структур. В связи с тем, что основное внимание уделено получению алмазных полупроводниковых пленок методом химического осаждения из газовой фазы (CVD-метод), приведены сведения об основных типах СВЧ реакторов и об организациях (научных группах), работающих на переднем крае технологии и исследований CVD-алмаза. Отмечается уникальность свойств алмаза по сравнению с другими полупроводниковыми материалами для разработки и создания перспективных электронных приборов. Обсуждается основная проблема внедрения алмаза в современные электронику и оптику – отсутствие монокристаллического алмаза в виде пластин большого размера, пригодных для технологии фотолитографии, а также пути ее решения.
Книга предназначена для ученых, технологов и инженеров, работающих над созданием оптоэлектронных приборов и устройств полупроводниковой электроники на основе алмаза. Может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам технических вузов, исследователям, инженерам и разработчикам.Свойства алмаза и его применения.
Свойства алмаза.
Достоинства, недостатки и ниши алмаза.
Полупроводниковая электроника на алмазе.
Оптика.
Элементы технологии электронных приборов на монокристаллических алмазных пластинах.
Обработка алмаза.
Механическая обработка алмаза.
Немеханические методы обработки алмаза.
Фотолитография на алмазе.
Технология CVD алмаза.
История развития технологии химического осаждения алмаза из газовой фазы.
Термодинамические и кинетические предпосылки роста алмаза методом CVD.
Принципы CVD.
Химические процессы при CVD.
Химические реакции на поверхности алмаза с участием водорода.
Поликристаллические алмазные пленки.
Разновидности поликристаллических алмазных пленок.
Подложки для выращивания поликристаллических алмазных пленок.
Зародышеобразование алмазных пленок.
Ориентация кристаллитов и эволюция их размеров по мере роста.
Двойникование, дефекты упаковки и другие дефекты.
Влияние примесей на морфологию и свойства алмазных пленок.
Мониторинг температуры подложки, нуклеации и роста пленки.
Области применения поликристаллических пленок.
Оборудование CVD алмаза.
СВЧ реакторы.
Реакторы других типов.
Литература к пятой главе.
Передовые организации по выращиванию CVD алмаза.
Исследовательские организации.
Коммерческие организации.
Фирмы-производители оборудования для CVD алмаза.
Гомоэпитаксиальный рост алмаза.
Закономерности гомоэпитаксиального роста алмаза методом СВЧ CVD.
Совершенствование технологии CVD гомоэпитаксиального алмаза.
Кристаллическое совершенство и морфология эпитаксиальных CVD пленок.
Монокристаллические пластины алмаза большого размера.
Сравнение метода выращивания монокристаллов алмаза большого размера при высоком давлении и высокой температуре (HPHT) с парофазным химическим осаждением (CVD).
Рост монокристалла методом CVD.
Текстурированные и гетероэпитаксиальные алмазные пленки.
Составная алмазная подложка.
Электрофизические и фотоэлектрические свойства природного и полупроводниковых CVD алмазов.
Собственная проводимость алмаза.
Определение концентрации электрически активных азотных центров и оценка времени жизни носителей заряда в природном алмазе IIа типа из фотоэлектрических измерений.
Легирование природного и CVD алмаза.
Формирование d-легированного бором слоя в алмазе методом CVD.
Проводимость гидрированной поверхности алмаза.
Характеризация выращенных эпитаксиальных пленок.
Литература.
Заключение.