×
18.01.2019
219.016.b10d

СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК НА ПОВЕРХНОСТИ GAAS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНЕТРОННО СФОРМИРОВАННОГО СЛОЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для формирования диэлектрических пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников AB. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности GaAs с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида марганца включает предварительную обработку пластин GaAs концентрированной плавиковой кислотой, промывание их дистиллированной водой, высушивание на воздухе, формирование слоя МnO толщиной 30±1 нм, последующее термооксидирование при температуре от 450 до 550°С в течение 60 мин при скорости потока кислорода 30 л/ч, согласно изобретению, формирование слоя МnО производят методом магнетронного распыления мишени в аргоновой атмосфере р ~ 10 Торр. Технический обеспечение возможности формирования наноразмерных структурированных диэлектрических пленок на поверхности GaAs со средним перепадом высот рельефа не более 25 нм, толщиной в пределах от 75 до 200 нм, удельным сопротивлением ~10 Ом*см и диэлектрической прочностью ~7×10 В/см. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области формирования диэлектрических пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников AIIIBV и может быть применено в технологии создания элементов электроники на поверхности полупроводников, а именно в высокочастотных полевых транзисторах и длинноволновых лазерах, в солнечных батареях, работающих в космосе, для создания структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП).

Известно, что наиболее совершенные полупроводниковые гетероструктуры регулируемого состава могут быть синтезированы такими методами, как молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) и химическое парофазное осаждение (CVD). В работе [Beke S. A rewiew of the growth of V2O5 films from 1885 to 2010 / S. Beke // Thin solid films. - 2011. - Vol. 519. - P. 1761-1771] были синтезированы гладкие пленки, состоящие из оксидов ванадия (IV) и (V) наноразмерного диапазона толщины. В работе [n-VO2/p-GaN based nitride-oxide heterostructure with various thickness of VO2 layer grown by MBE / Minhuan Wang [et. al] // Applied Surface Science. - 2016. - V. 389. - P. 199-204] методом МЛЭ на подложке из нитрида галлия были синтезированы высококачественные пленки VO2 с прецизионно контролируемой толщиной, составом и морфологией поверхности. Данный подход имеет существенные недостатки: требуется использование дорогостоящего оборудования и высокочистых веществ и материалов, создание глубокого вакуума и т.д. Методы CVD достаточно широко применяются для нанесения оксидных пленок, например, в работе [The growth of thermochromic VO2 films on glass by atmospheric-pressure CVD: A comparative study of precursors, CVD methodology, and substrates / Dimitra Vernardou, Martyn E. Pemble, David W. Sheel // Chem. Vap. Deposition. - 2006. - Vol. 12. - P. 263-274] рассмотрены различные варианты формирования термохромных пленок диоксида ванадия с использованием различных прекурсоров. Недостатком данного метода является высокая токсичность используемых исходных соединений, а также сложность протекающих химических процессов.

Оксидирование (термическое, анодное, химическое и др.) полупроводников AIIIBV является еще одним подходом к формированию функциональных пленок на их поверхности. Согласно [Воздействие поверхностных наноразмерных слоев V2O5 на кинетику термооксидирования GaAs, состав и морфологию выращенных пленок / Е.В. Томина, Б.В. Сладкопевцев, И.Я. Mummoea, Л.С. Зеленина, А.И. Донцов, Н.Н. Третьяков, Ю.Н. Гудкова, Ю.А. Белашкова // Неорганические материалы. - 2015. - Т. 51, №11. - С. 1228-1232] пленки, выращенные в результате термического оксидирования GaAs с предварительно осажденными из аэрозоля слоями геля V2O5, имеют зеренную структуру со средней высотой рельефа, равной 57 нм. Недостаток данного метода заключается в сложности контроля конечного фазового состава сформированных пленок, что напрямую влияет на их электрофизические свойства.

Наиболее близкой работой является способ, взятый за прототип [Термическое окисление GaAs под воздействием композиций Sb2O3, Bi2O3, MnO, MnO2 и V2O5 с оксидами алюминия и иттрия / Т.В. Кожевникова, П.К. Пенской, В.Ф. Кострюков, И.Я. Миттова, Б.Л. Агапов, И.В. Кузнецова, С.В. Куцев // Конденсированные среды и межфазные границы. - 2010. - Т. 12, №3. - С. 212-225], согласно которому на предварительно обработанной концентрированной плавиковой кислотой (49%) и промытой дистиллированной водой поверхности GaAs (111) в процессе термического оксидирования под воздействием композиций оксидов (Al2O3+MnO2) и (Y2O3+MnO2), вводимых в систему через газовую фазу, формировали пленки с толщиной в диапазоне от 40 до 200 нм. Установлено, что добавление инертного компонента Al2O3 к MnO2 ослабляет эффективность воздействия последнего на процесс роста пленок за счет интенсификации превращений в малоактивный по отношению к оксидированию GaAs оксид Mn3O4. Еще одним недостатком предложенного способа является использование композиции оксидов, вводимых непосредственно в процессе оксидирования (постоянное расходование хемостимулятора), что технологически усложняет процесс. Введение хемостимулятора через газовую фазу в процессе оксидирования AIIIBV, как правило, приводит к формированию полупроводниковых пленок с газочувствительными свойствами.

Задача данного изобретения заключается в разработке технически просто реализуемого способа создания на поверхности GaAs диэлектрических наноструктурированных пленок с использованием наноразмерного слоя хемостимулятора MnO2.

Технический результат настоящего изобретения заключается в формировании наноразмерных структурированных диэлектрических пленок на поверхности GaAs со средним перепадом высот рельефа не более 25 нм, толщиной в пределах от 75 до 200 нм, удельным сопротивлением ~1010 Ом*см и диэлектрической прочностью ~7×106 В/см, экономичным и экспрессным способом.

Технический результат достигается тем, что в способе создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности GaAs с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида марганца, включающем предварительную обработку пластин GaAs концентрированной плавиковой кислотой, промывание их дистиллированной водой, высушивание на воздухе, формирование слоя MnO2 толщиной 30±1 нм, последующее термооксидирование при температуре от 450 до 550°С в течение 60 мин при скорости потока кислорода 30 л/ч, согласно изобретению, формирование слоя MnO2 производят методом магнетронного распыления мишени в аргоновой атмосфере pAr ~ 10-3 Торр.

На фиг. 1 приведена таблица 1 полученных значений качественных показателей синтезированных пленок в зависимости от температуры термического оксидирования.

На фиг. 2 представлено АСМ-изображение поверхности GaAs с магнетронно нанесенным MnO2 после термооксидирования при 500°С, область сканирования 5×5 мкм2.

На фиг. 3 в таблице 2 приведены параметры, описывающие шероховатость синтезированных пленок в процессе термооксидирования гетероструктур MnO2/GaAs по результатам обработки АСМ-изображения размером 5×5 мкм2.

На фиг. 4 представлено АСМ-изображение поверхности GaAs с магнетронно нанесенным MnO2 после термооксидирования при 530°С, область сканирования 5×5 мкм2

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1.

Перед началом процесса магнетронного распыления поверхность полированных пластин GaAs обрабатывали концентрированной плавиковой кислотой (ω(HF)=49%) в течение 10 минут, после чего пластины промывались в дистиллированной воде и высушивались на воздухе. Обработка проводилась для удаления естественного оксидного слоя на поверхности и разного рода загрязнений.

Напыление слоя хемостимулятора MnO2 на поверхность GaAs толщиной равной 30±1 нм осуществляли методом магнетронного распыления мишени, спрессованной из порошка диоксида марганца (чистота 99,8%; диаметр 50 мм), в аргоновой атмосфере (рост ~ 10-6 Торр; pAr ~ 10-3 Торр; скорость вращения держателя подложки 30 об./мин.).

Термическое оксидирование гетероструктур MnO2/GaAs проводили в горизонтальном кварцевом реакторе диаметром 30 мм печи МТП-2М-50-500, предварительно разогретом до рабочей температуры равной 500°С. Постоянство температуры в реакторе обеспечивалось измерителем и регулятором ТРМ-10 (±1°С). Скорость потока кислорода составляла 30 л/ч.

На фиг. 2 представлено АСМ-изображение поверхности GaAs с магнетронно нанесенным MnO2 после термооксидирования. На фиг. 3 приведены параметры, описывающие шероховатость синтезированных пленок в процессе термооксидирования гетероструктур MnO2/GaAs по результатам обработки АСМ-изображения размером 5×5 мкм2. Электрофизические характеристики представлены на фиг. 1. Сформированные пленки характеризуются удельным сопротивлением 1×1010 Ом*см и диэлектрической прочностью 6,2×106 В/см.

Как следует из полученных результатов, сформированные пленки являются диэлектрическими с зеренной структурой и со средним перепадом высот рельефа равным 25 нм.

Пример 2. Способом, описанным в примере 1, получали диэлектрические пленки MnO2 на поверхности GaAs, увеличив температуру оксидирования до 530°С На фиг. 4 представлено АСМ-изображение поверхности GaAs с магнетронно нанесенным MnO2 после термооксидирования, область сканирования 5×5 мкм2. На фиг. 3 приведены параметры, описывающие шероховатость синтезированных пленок в процессе термооксидирования гетероструктур MnO2/GaAs по результатам обработки АСМ-изображения размером 5×5 мкм2. Электрофизические характеристики представлены на фиг. 1. Сформированные пленки характеризуются удельным сопротивлением 0,8×1010 Ом*см и диэлектрической прочностью 7,6×106 В/см.

Как следует из полученных результатов, сформированные пленки являются диэлектрическими с зеренной структурой и со средним перепадом высот рельефа равным 2 нм.

Способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности GaAs с использованием магнетронно сформированного слоя диоксида марганца, включающий предварительную обработку пластин GaAs концентрированной плавиковой кислотой, промывание их дистиллированной водой, высушивание на воздухе, формирование слоя MnO толщиной 30±1 нм, последующее термооксидирование при температуре от 450 до 550°С в течение 60 мин при скорости потока кислорода 30 л/ч, отличающийся тем, что формирование слоя MnO производят методом магнетронного распыления мишени в атмосфере аргона при давлении порядка 10 Торр.
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК НА ПОВЕРХНОСТИ GAAS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНЕТРОННО СФОРМИРОВАННОГО СЛОЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК НА ПОВЕРХНОСТИ GAAS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНЕТРОННО СФОРМИРОВАННОГО СЛОЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА
СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК НА ПОВЕРХНОСТИ GAAS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНЕТРОННО СФОРМИРОВАННОГО СЛОЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 86.
25.08.2017
№217.015.c3fe

Способ одновременной оценки потенциала доннана в восьми электромембранных системах

Изобретение относится к области потенциометрических методов анализа и мембранных технологий и может быть использовано для совместного определения органических и неорганических ионов в многокомпонентных водных средах. Способ одновременной оценки потенциала Доннана в восьми электромембранных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617347
Дата охранного документа: 24.04.2017
29.12.2017
№217.015.f3f3

Устройство для кардиореспираторного анализа и способ оценки кардиореспираторного состояния

Изобретения относятся к медицине. Устройство для кардиореспираторного анализа содержит корпус с закрепленными на нем блоком управления и инфракрасным пульсоксиметрическим датчиком для измерения частоты пульса и оксигенации крови. Корпус выполнен в виде снабженной рукоятью телескопической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637917
Дата охранного документа: 07.12.2017
19.01.2018
№218.016.098f

Устройство формирования фазоманипулированного сигнала с плавным изменением фазы между элементарными импульсами

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи и радиолокации. Устройство формирования фазоманипулированного семиэлементным кодом Баркера сигнала содержит генератор синхроимпульсов, многоотводную линию задержки, сумматор, а также линию задержки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631899
Дата охранного документа: 29.09.2017
17.02.2018
№218.016.2c48

Способ количественного определения таурина и аллантоина при совместном присутствии методом вэжх

Изобретение относится к способу количественного определения методом ВЭЖХ таурина и аллантоина при их совместном присутствии в различных лекарственных препаратах, биологически активных добавках, косметической и пищевой продукции. Способ включает растворение навески исследуемого вещества в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643312
Дата охранного документа: 31.01.2018
17.02.2018
№218.016.2c63

Способ удаления фоторезистивных пленок с поверхности оптических стекол

Изобретение относится к технологии изготовления изделий оптической техники, конкретно к способу удаления фоторезистивных пленок с поверхности оптических стекол, служащих в качестве основной маски при формировании микроэлементов на их поверхности. Технический результат изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643172
Дата охранного документа: 31.01.2018
17.02.2018
№218.016.2d4a

Генератор сверхкоротких импульсов с электронным управлением длительностью

Изобретение относится к импульсной СВЧ технике, а именно к устройствам формирования импульсных сигналов сверхмалой длительности с функцией управления длительностью. Техническим результатом является реализация управления длительности формируемого сверхкороткого импульса за счет использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643616
Дата охранного документа: 02.02.2018
10.05.2018
№218.016.4938

Способ получения пленок сульфида кадмия на монокристаллическом кремнии

Изобретение относится к получению поликристаллических пленок сульфида и оксида кадмия на монокристаллическом кремнии с помощью техники пиролиза аэрозоля раствора на нагретой подложке при постоянной температуре в интервале 450-500°С. Согласно изобретению пиролиз аэрозоля проводят в два этапа: на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651212
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4cb9

Способ получения нанопорошков пористого кремния

Изобретение относится к области получения наноматериалов, а именно нанопорошков кремния, и может быть использовано в стоматологии и биомедицине для получения фотолюминесцентных меток. Нанопорошки пористого кремния получают путем травления исходного монокристаллического кремния в ячейке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652259
Дата охранного документа: 25.04.2018
10.05.2018
№218.016.4ce7

Способ получения эфиров полиглицерина из отходов производства растительных масел

Изобретение относится к области органической химии и химии поверхностно-активных веществ, а именно к способу получения сложных эфиров полиглицерина и жирных кислот из отходов производства растительных масел, которые проявляют свойства эмульгаторов и могут найти применение в средствах бытовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652378
Дата охранного документа: 26.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d4a

Способ стимуляции роста микроклонов вейгелы цветущей "вариегата" низкими концентрациями хлорида натрия

Изобретение относится к растениеводству, лесному, лесопарковому и сельскому хозяйству, а именно к питомниководству. Способ стимулирования роста микроклонов включает культивирование микроклонов вейгелы цветущей «вариегата» на питательной среде 1/2 WPM (Woody Plant Medium), содержащей половинное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652391
Дата охранного документа: 26.04.2018
Показаны записи 1-10 из 10.
10.01.2015
№216.013.1b4b

Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности арсенида галлия

Изобретение относится к области синтеза тонких пленок на поверхности полупроводников AB и может быть применено в технологии создания твердотельных элементов газовых сенсоров. Технический результат изобретения заключается в создании на поверхности арсенида галлия тонкой оксидной пленки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538415
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1bed

Способ создания композиционной мембраны для очистки водорода

Изобретение относится к созданию селективных мембран, функционирующих за счет избирательной диффузии газов сквозь тонкую пленку металлов или их сплавов. Способ включает нанесение на двухслойную керамическую подложку со сквозной пористостью селективной пленки металла или его сплава методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538577
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1efe

Фармацевтическая композиция в форме таблетки и способ ее получения

Изобретение относится к области медицины, химико-фармацевтической промышленности и касается средств, обладающих ноотропной и нейромодуляторной активностью. Фармацевтическая композиция в форме таблетки, обладающая ноотропной и нейромодуляторной активностью, характеризующаяся тем, что она...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539375
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.04.2015
№216.013.40d9

Способ синтеза люминофора на основе ортованадата иттрия

Изобретение может быть использовано для изготовления люминесцентных источников света, люминесцентных панелей, экранов и индикаторов, оптических квантовых генераторов. Оксид ванадия (V) растворяют в 10% растворе NaOH. К полученному раствору приливают в стехиометрическом количестве раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548089
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.4979

Способ создания наноразмерных наноструктурированных оксидных пленок на inp с использованием геля пентаоксида ванадия

Изобретение относится к области изготовления наноструктур, а именно к синтезу оксидных пленок нанометровой толщины на поверхности полупроводников класса АB, и может быть применено при формировании элементов электроники на поверхности полупроводников, в высокочастотных полевых транзисторах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550316
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.02.2016
№216.014.c3d8

Способ получения нанокристаллического магнитного порошка допированного ортоферрита иттрия

Изобретение относится к получению нанокристаллического магнитного порошка допированного ортоферрита иттрия. Исходный раствор, содержащий нитрат железа Fe(NO), нитрат иттрия Y(NO) и в качестве допанта нитрат бария Ва(NO), кипятят в течение 5 мин. В полученный охлажденный до комнатной температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574558
Дата охранного документа: 10.02.2016
19.01.2018
№218.016.0a96

Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности inp

Изобретение относится к области синтеза тонких пленок на поверхности InP и может быть применено в технологии создания твердотельных элементов газовых сенсоров на такие газы, как аммиак и угарный газ. Способ прецизионного легирования тонких пленок на поверхности InP включает обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632261
Дата охранного документа: 03.10.2017
26.02.2019
№219.016.c826

Способ создания наноразмерных диэлектрических плёнок на поверхности inp с использованием оксида и фосфата марганца

Использование: для формирования наноразмерных диэлектрических пленок. Сущность изобретения заключается в том, что способ создания наноразмерных диэлектрических пленок на поверхности InP включает предварительную обработку полированных пластин InP травителем HSO:HOHO=2:1:1 в течение 10-12 мин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680668
Дата охранного документа: 25.02.2019
18.10.2019
№219.017.d7e1

Жидкая лекарственная форма для перорального введения, обладающая ноотропной активностью

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и медицине и касается новой жидкой лекарственной формы для перорального введения, обладающей ноотропной активностью, содержащей в качестве активного компонента кальциевую соль гопантеновой кислоты в количестве 5-20 мас.%, парабен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703293
Дата охранного документа: 16.10.2019
17.05.2023
№223.018.6483

Фармацевтические композиции для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности, а именно к улучшенным субстанциям грамицидина С, содержащим определенные количества новых циклических декапептидов из семейства грамицидинов С, а также к содержащим их фармацевтическим композициям для лечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794363
Дата охранного документа: 17.04.2023
+ добавить свой РИД