Анотація до роботи:

Челюбеєв В.М. Вплив контактних неоднорідностей на електричні характеристики діодів Ганна. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.27.01 - твердотільна електроніка. - Національний технічний університет України “КПІ”, Київ, 2002.

Досліджено вплив неоднорідностей “острівцевої” структури омічних контактів на основі AuGe до (100) n-GaAs та обумовлених крайовими ефектами в меза-структурах на електричні характеристики діодів Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типу. Виявлено двохмірну картину межі поділу катодних контактів з напівпровідником та показано, що ступінь її неоднорідності визначає форму вольтамперної характеристики (ВАХ) та пробивну напругу діодів. Описано крайові ефекти в меза-структурах діодів Ганна, які проявлюються при пробої діодів та у впливі площі меза-структури (S) на ефективне значення напруженості порогового поля Е_пор. Отримано математичний вираз залежності Е_пор(S). Розроблено діоди Ганна з кільцевими катодними контактами та методику аналізу відказів.

Ключові слова:

Внаслідок проведених у роботі досліджень досягнено слідуючих результатів:

1. Розроблено методику виявлення двохмірної картини межі поділу вплавлених контактів на основі AuGe до (100) n-GaAs та аналізу ступеня її неоднорідності за допомогою реплік, яку можна використовувати безпосередньо у технологічному циклі виготовлення діодів Ганна.

2. Встановлено, що форма вплавлених “острівців” золото-германієвої металізації визначається кристалічною структурою напівпровідника.

3. Показано - ступінь неоднорідності “острівцевої” структури визначає асиметрію ВАХ та пробивну напругу діодів Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типу на її зворотній вітці.

4. Розроблено спосіб формування вплавлених у напівпровідник “острівців” металізації з гострокутною формою у напрямку прикладання електричного поля, що дозволяє створити омічні контакти з більш високою густиною емісії носіїв.

5. Проведені дослідження крайових ефектів в діодах Ганна та встановлено, що вони проявлюються в локалізації сліду шнуру струму при пробої діода на краях контактів поблизу бокової поверхні меза-структури та у впливі площі меза-структури на значення напруженості порогового електричного поля.

6. Показано, що крайові ефекти пов’язані з більш високою густиною струму на краях контактів, що викликає викривлення силових ліній електричного поля у бік бокової поверхні меза-структури у допороговому режимі роботи діода Ганна.

7. Розроблено діоди Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типу з кільцевими катодними омічними контактами навколо області, яка перешкоджає потоку носіїв у напівпровідник, та показані можливості керування їх електричними параметрами.

8. Розроблено методику аналізу відказів діодів Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типу, яка базується на встановленому взаємозв’язку між контактними неоднорідностями та дефектами, які викликають відказ.

Публікації автора:

1. Челюбеев В.Н. Особенности пробоя диодов Ганна, использующих меза-структуры типа n-n⁺_б-n⁺⁺ . // Электронная техника, сер. 2 “Полупроводниковые приборы”, вып. 3 (194), 1988, с. 10-14.

2. Иванов В.Н., Коваленко Л.Е., Сумская Т.С., Челюбеев В.Н., Яшник В.М. Морфология и структура вплавных омических контактов к электронному арсениду галлия.// Электронная техника, сер. 2, “Полупроводниковые приборы”, вып. 4 (195), 1988, с. 49-53.

3. Челюбеев В.Н. Деградация диодов Ганна с локализацией дефекта, вызвавшего отказ, на анодном контакте.// Электронная техника, сер. 1 “Электроника СВЧ”, вып. 2 (426), 1990, с. 51-53.

4. Воробйов Ю.В., Родіонов М.К., Челюбеєв В.М. Про нерівномірний розподіл густини струму в циліндричних меза-структурах діодів Ганна.// Электроника и связь, №8, том 1, 2000, с. 93-95.

5. М.К.Родионов, В.Н.Челюбеев. Диод Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типа с кольцевым катодным омическим контактом.// Электроника и связь, №9, 2000, с. 130-131.

6. Челюбеєв В.М. Мікроструктура вплавних омічних контактів на основі AuGe.// Металознавство та обробка металів, №3, 2001, с. 10-13.

7. М.К.Родионов, Д.В.Струмиленко, В.Н.Челюбеев. Некоторые факторы, влияющие на пробой меза-структур диодов Ганна n-n⁺_б-n⁺⁺ типа.// Электроника и связь, №13, 2001, с. 58-59.

8. Иванов В.Н., Рытикова Л.И., Сумская Т.С., Челюбеев В.Н., Яшник В.М. Способ отбраковки полупроводниковых приборов с интегральным теплоотводом. Н01/L 47/02, а.с. СССР №1230308 от 08.01.86.

9. Челюбеев В.Н., Родионов М.К. Диод Ганна. Н01/L 47/02, а.с. СССР №1405652 от 22.02.88.

10. Коваленко Л.Е., Родионов М.К., Челюбеев В.Н. Способ формирования омического контакта к полупроводникам А^IIIB^V. Н01/L 47/02, а.с. СССР №1493011 от 08.03.89.

11. Іванов В.М.,Сумська Т.С., Челюбеєв В.М., Яшник В.М. Патент України на винахід №24110 “Спосіб формування матрично-крапельного контакту до напівпровідників А^IIIB^V // Опубліковано 31.08.98. Бюл. №4.

12. Челюбеєв В.М., Родіонов М.М. Патент України на винахід №32488 “Діод Ганна” // Опубліковано 15.12.2000. Бюл. №7. (Пріорітет 1989 р.)

13. Иванов В.Н., Сумская Т.С., Челюбеев В.Н. Исследование границы раздела контактной системы на основе AuGe к n-GaAs в растровом электронном микроскопе методом реплик.// Сборник “Микроэлектроника”, вып. 3, 1987.// Тезисы докладов конференции “Аналитические методы исследования полупроводниковых материалов и приборов” (Запорожье, сентябрь 1987), с. 79-80.