Изучение механизма роста в вольтстатическом режиме анодных оксидных пленок на антимониде индия

Секция физики

УДК 533 .951

А.И. Матвеев

НЕЛИНЕЙНОЕ ДИСПЕРСИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ДЫРКИ В СЛАБОНЕОДНОРОДНОЙ ПЛАЗМЕ

Рассмотрена стационарная неоднородная задача распространения замедленной продольной волны типа электронной дырки в слабонеоднородной плазме при любых значениях фазовой скорости этой волны. В приближении малых амплитуд получено нелинейное дисперсионное уравнение, описывающие эволюцию этой волны в слабонеоднородной плазме. Исследование дисперсионного уравнения электронной дырки для задачи в постановке [1] показывает, что при распространении ее в слабонеоднородной плазме характерны два режима. Первый режим возможен в случае достаточно малых значений функции распределения электронов, например в хвосте максвелловского распределения. Второй режим распространения электронной дырки в слабонеоднородной плазме имеет место для конечных значений функции распределения электронов. Нелинейное дисперсионное уравнение, описывающее второй режим распространения электронной дырки, переходит в нелинейное дисперсионное уравнение первого режима распространения волны. Последнее, в свою очередь, с уменьшением функции распределения электронов переходит в линейное дисперсионное уравнение.

Так как нелинейная поправка к линейному дисперсионному уравнению в случае первого режима распространения электронной дырки оказывается отрицательной, то просветление плазмы в этом режиме уменьшается, и наоборот, при втором режиме просветление плазмы увеличивается, т.е. волна способна проникать в закритические области плазмы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Красовский В.Л. Адиабатическое взаимодействие волна - частица в слабонеоднородной плазме //ЖЭТФ. Т.107. Вып.З.

УДК 621.315.592

Л.Е. Гатько, А.В. Третьякова

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА РОСТА В ВОЛЬТСТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ АНОДНЫХ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК НА АНТИМОНИДЕ

ИНДИЯ

Электроокисление полупроводников в разработанных в последние годы элекролитах на основе апротонных полярных органических растворителей позволяет формировать беспористые анодные оксидные пленки (АОП) толщиной 120-140 нм высокого качества, которые могут служить активным диэлектриком в МОП-структурах. В этих электролитах, отли-

-й -7

чающихся низкой растворяемостью по отношению к АОП (10 - 10

нм/с), возможно формирование высококачественных окислов не только в традиционном гальваническом, но и вольтстатическом режимах. Послед-

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

ний более технологичен, так как требует менее тщательного контроля в процессе производства диэлектрического покрытия.

В связи со сложностью и существенной неравновесностью процессов, лежащих в основе вольтстатического окисла, этот режиме не был до сих пор детально исследован. В настоящей работе установлено, что выход по току на начальном этапе вольтстатического роста окисла существенно меньше 100%, в отличие от гальваностатического роста, и определяется прежде всего величиной отношения электронной и ионной составляющих анодного тока. Показано, что в электролитах на основе органических растворителей рост диэлектрика определяется ионным переносом, при этом доля электронного тока составляет 1-2 %. Сделан вывод о влиянии кислотности и содержания воды в электролитах на выход по току на различных стадиях процесса, а также на величину минимального анодного тока через окисел.

Предложена математическая модель роста АОП в вольтстатическом режиме, которая находится в согласии с общепринятыми теориями Кабрера-Мотта и Девалда, в которой рост окисла в случае сильных формирующих полей определяется дрейфом ионов через диэлектрическую пленку. Построенные на основе этой модели расчетные зависимости анодного тока от времени хорошо согласуются с экспериментальными данными для роста окисла на антимониде индия.

Сделан вывод, что существенное повышение качества окисла, выращенного в вольтстатическом режиме на антимоде индия в электролитах на основе органических растворителей, обусловлено малым содержанием воды и высокой вязкостью электролита.

УДК 551.594

В.А. Фатеева

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИЗЕМНОГО

СЛОЯ АТМОСФЕРЫ

Поставлена и решена задача о моделировании электрического состояния приземного слоя атмосферы при наличии аэрозольных частиц. Исходная система уравнений состоит из двух ионизационо-рекомбинационных уравнений, записанных для положительных и отрицательных аэроионов, и уравнения Пуассона. При этом предполагается, что наличие аэрозольных частиц в атмосфере приводит к образованию тяжелых ионов, подвижность которых на несколько порядков меньше чем аэроионов. Получено, что если число ядер (более 5 109 м"1 ) намного превышает количество аэроинов, которые способны нейтрализовать тяжелые ионы, среднее время их жизни и длина свободного пробега увеличиваются. В этом случае тяжелые ионы играют основную роль в электричестве приземного слоя. Установлена зависимость распределения концентраций аэроинов и тяжелых ионов вблизи поверхности земли от значений напряженности электрического поля, которая является нелинейной. Значения электрических характеристик приземного слоя на высоте 1-2 метра могут варьировать от 30 до 40% при изменении напряженности электрического поля от 100 до 500 В/м.