Глубокие уровни в полупроводниках: природа, механизмы образования, свойства и прикладное значение

В мире полупроводниковых технологий, где каждый атом, каждая связь имеют значение, концепция «глубоких уровней» занимает особое место. Это не просто академический термин; это фундамент, который определяет работоспособность и надежность миллиардов электронных устройств, от мощных микропроцессоров до светодиодных экранов. Представьте себе: введение всего лишь 10^-7—10^-5 % атомов золота или никеля в кремний может сократить время жизни носителей заряда на порядки, превращая медленные переключатели в молниеносные. Эта цифра – лишь вершина айсберга, демонстрирующая драматическую роль глубоких уровней в современных технологиях.

Настоящая курсовая работа призвана не просто описать глубокие уровни, но и провести читателя через их сложную природу, механизмы возникновения, разнообразные проявления в различных материалах, методы исследования и, наконец, их критическое влияние на электрофизические и оптические характеристики полупроводников. Мы углубимся в тонкие механизмы образования этих дефектов, рассмотрим их классификацию в широком спектре полупроводниковых соединений (от элементарного кремния до сложных A³B⁵ и широкозонных SiC), изучим экспериментальные методы, позволяющие их детектировать, и проанализируем, как можно управлять их созданием и модификацией. Отдельное внимание будет уделено прикладному значению глубоких уровней, демонстрируя, как они могут быть как источником проблем, так и мощным инструментом для создания устройств с заданными свойствами.

Цель работы — предоставить студенту физического или технического вуза всестороннее и глубокое понимание этой критически важной области, подготовив его к дальнейшим исследованиям и разработкам в физике полупроводников и твердотельной электроники.

Физическая природа и механизмы образования глубоких уровней

Понимание глубоких уровней начинается с осознания их фундаментального отличия от «мелких» примесей, которые, казалось бы, выполняют схожую функцию — изменение проводимости полупроводника. Однако, как мы увидим, глубина залегания этих энергетических состояний определяет их совершенно иную роль и влияние на материал.

Определение и основные характеристики глубоких уровней

В полупроводниках энергетические состояния электронов распределены по зонам — валентной зоне, заполненной электронами, и зоне проводимости, где электроны могут свободно перемещаться, обеспечивая электрический ток. Между этими зонами находится запрещенная зона, в которой, в идеальном кристалле, электронных состояний нет. Именно в этой запрещенной зоне и располагаются примесные уровни — энергетические состояния, обусловленные присутствием в материале примесей или структурных дефектов.

Глубокие уровни — это особый класс примесных уровней, которые располагаются вблизи середины запрещенной зоны полупроводника. Их ключевое отличие от мелких примесей (таких как фосфор или бор в кремнии) заключается в энергетическом положении. Если мелкие донорные и акцепторные примеси формируют уровни очень близко к краям запрещенной зоны (порядка 0,01–0,05 эВ от края зоны проводимости или валентности) и легко ионизируются даже при комнатных температурах, то глубокие центры залегают значительно глубже — их энергия активации составляет 0,3–0,6 эВ и более.

Эта разница в энергиях критически важна. При комнатной температуре тепловая энергия kT составляет всего около 0,026 эВ. Для мелких примесей этой энергии достаточно, чтобы атомы легко ионизировались, отдавая или принимая электроны и значительно изменяя концентрацию свободных носителей заряда. Однако для глубоких уровней, чья энергия активации часто превышает kT более чем на порядок, термическая ионизация происходит крайне редко. Это означает, что атомы таких примесей практически не изменяют концентрацию свободных носителей в статическом состоянии, но играют ключевую роль в динамических процессах.

Вместо этого глубокие уровни выступают в роли «ловушек» или центров захвата подвижных носителей заряда (электронов или дырок). Они эффективно захватывают носители из разрешенных зон и удерживают их в течение относительно длительного времени (времени релаксации), а затем могут либо вернуть их обратно в ту же зону, либо перевести в другую, способствуя процессам рекомбинации. Таким образом, они играют ключевую роль в динамике генерации и рекомбинации носителей, определяя их время жизни, что, в свою очередь, критически важно для быстродействия многих полупроводниковых приборов.

Глубокие центры могут быть как «простыми» — состояния, образующиеся из зонных состояний кристалла (например, кислород, изоэлектронные примеси, вакансии), так и «сложными» — комплексы, состоящие из примеси и вакансии, или нескольких собственных дефектов. Эта структурная сложность часто обуславливает их многообразие и трудности в точной идентификации, что требует глубокого понимания физических процессов.

Механизмы образования: от атомного уровня до дефектов решетки

Основная причина появления глубоких уровней кроется в нарушении локальной электронной структуры кристалла, вызванном присутствием примесных атомов или структурных дефектов, а также в различиях в их химической природе.

Когда чужеродный атом внедряется в идеальную кристаллическую решетку полупроводника или замещает один из ее атомов, он может значительно исказить электронные орбитали соседних атомов. Эти искажения приводят к сильной локализации волновой функции примеси и ее выраженному взаимодействию с кристаллической решеткой. Результатом становится формирование локализованных энергетических состояний глубоко в запрещенной зоне.

Нарушение локальной электронной структуры кристалла и существенные различия в химической природе атомов, такие как валентность и электроотрицательность, являются ключевыми факторами. Рассмотрим эти аспекты подробнее:

• Примеси замещения: Для атомов, замещающих атомы основной решетки, глубокие уровни обычно образуются, когда валентность примесного атома отличается от валентности атомов основного вещества более чем на единицу. Например, если в четырехвалентный кремний внедряется трехвалентный алюминий, он создает мелкий акцепторный уровень. Но если внедряется, например, атом с более сложной валентностью или отличающейся электроотрицательностью, то локальное искажение электронной плотности будет гораздо сильнее, что приведет к формированию глубокого уровня.
• Примеси внедрения (интерстициальные примеси): Донорный или акцепторный характер уровня в этом случае определяется величиной электроотрицательности атома по отношению к атомам матрицы. Если электроотрицательность примесного атома больше, чем у атомов матрицы, примесный уровень будет акцепторным (то есть будет стремиться захватить электрон). В обратном случае, если электроотрицательность примеси меньше, уровень будет донорным (будет отдавать электрон). Эти различия в электроотрицательности приводят к существенному перераспределению электронной плотности, создавая локализованные энергетические состояния.

Помимо примесей, источниками глубоких уровней являются собственные структурные дефекты кристалла. Эти дефекты могут быть точечными, линейными или объемными. Точечные дефекты, наиболее значимые для формирования глубоких уровней, включают:

• Вакансии решетки (V): Отсутствие атома в узле кристаллической решетки.
• Атомы междоузлия (i): Атомы, расположенные вне своих регулярных узлов в междоузельном пространстве.
• Пары междоузлия-вакансии (френкелевские пары): Образуются, когда атом покидает свой узел и переходит в междоузельное пространство, оставляя вакансию.
• Дефекты перестановки (антиструктурные дефекты): Атом одного типа занимает узел, предназначенный для атома другого типа (например, As_Ga в GaAs, где атом мышьяка находится в узле галлия).
• Кластеры и комплексы дефектов: Объединения нескольких точечных дефектов или примесей, взаимодействующих друг с другом.

Эти дефекты не статичны; они рождаются и развиваются на различных этапах жизненного цикла полупроводникового материала и устройства:

• В процессе роста кристаллов и эпитаксиальных слоев: Неидеальные условия роста, такие как колебания температуры, давления или стехиометрии, могут приводить к образованию вакансий, междоузельных атомов и антиструктурных дефектов.
• При ионной имплантации: Целенаправленное внедрение ионов высокой энергии для легирования создает значительное количество радиационных дефектов, поскольку имплантируемые ионы выбивают атомы из узлов решетки.
• При травлении: Процессы химического или плазменного травления могут вызывать повреждения поверхности и приповерхностных слоев, генерируя новые дефекты.
• При радиационном облучении: Высокоэнергетические частицы (электроны, протоны, нейтроны, гамма-кванты) взаимодействуют с атомами решетки, выбивая их из узлов и создавая каскады точечных дефектов, которые затем могут образовывать комплексы.

Таким образом, глубокие уровни — это не просто «чужеродные» атомы, но и сложная совокупность нарушений идеальной кристаллической структуры, определяющая уникальный спектр их энергетических состояний и функциональной роли в полупроводниковых материалах. Понимание этих механизмов позволяет контролировать формирование дефектов и улучшать качество материалов.

Классификация и типы глубоких уровней в различных полупроводниковых материалах

Глубокие уровни представляют собой сложную и многообразную группу дефектов, чья классификация зависит как от их электрофизического характера, так и от типа полупроводникового материала. Понимание этой классификации позволяет систематизировать знания о влиянии этих уровней на свойства материалов и приборов.

Донорные и акцепторные глубокие уровни

Как и мелкие примеси, глубокие уровни могут проявлять как донорный, так и акцепторный характер. Их роль в данном контексте заключается не столько в обеспечении основной концентрации свободных носителей, сколько в модификации динамики их поведения.

• Донорные глубокие уровни: Это примесные или дефектные центры, которые при определенных условиях могут отдавать электрон в зону проводимости, становясь при этом положительно заряженными. Их энергетические уровни располагаются ближе к зоне проводимости.
• Акцепторные глубокие уровни: Это центры, которые могут захватывать электрон из валентной зоны или из зоны проводимости, становясь отрицательно заряженными. Эти уровни обычно располагаются ближе к валентной зоне.

В случае примесей внедрения (интерстициальных примесей), расположенных в междоузлиях кристаллической решетки, донорный или акцепторный характер глубоких уровней определяется величиной электроотрицательности примесных атомов по отношению к атомам матрицы. Если электроотрицательность примесного атома больше, чем у атомов матрицы, он будет иметь тенденцию притягивать электроны, то есть его уровень будет акцепторным. И наоборот, если электроотрицательность примесных атомов меньше, чем у атомов матрицы, они будут легче отдавать электроны, формируя донорный уровень. Эта зависимость отражает стремление атомов достичь более стабильной электронной конфигурации, взаимодействуя с окружением.

Глубокие уровни в элементарных полупроводниках (Si, Ge)

Кремний (Si) и германий (Ge) являются краеугольными камнями полупроводниковой электроники. Несмотря на их, казалось бы, простую структуру, даже в них могут существовать сложные глубокие уровни, создаваемые определенными примесями.

В кремнии глубокие уровни часто ассоциируются с такими элементами, как золото (Au), медь (Cu) и никель (Ni). Эти примеси, даже в небольших концентрациях, могут значительно влиять на время жизни носителей заряда и, как следствие, на быстродействие устройств. Например, золото в кремнии широко используется для уменьшения времени жизни носителей в быстродействующих диодах и транзисторах. Данный эффект помогает создавать устройства с уникальными характеристиками, которых невозможно добиться без использования глубоких уровней.

Особый интерес представляет медь в германии (Cu в Ge). Атомы меди являются мультизарядными центрами и могут создавать не один, а сразу три примесных уровня в запрещенной зоне германия. Эти уровни соответствуют ионам Cu^1-, Cu^2- и Cu^3-, то есть медь может принимать до трех электронов, выступая в роли сильного акцептора. Такая мультизарядность существенно усложняет анализ ее влияния на электронные свойства и открывает возможности для создания материалов с особыми характеристиками.

Глубокие уровни в соединениях A³B⁵ (GaAs, GaP, InAs, InGaN)

Соединения типа A³B⁵ (например, GaAs, GaP, InAs) широко используются в высокоскоростной электронике и оптоэлектронике благодаря своим уникальным электронным свойствам. Однако эти материалы склонны к образованию различных точечных дефектов, многие из которых формируют глубокие уровни.

Одним из наиболее изученных и важных глубоких донорных уровней в арсениде галлия (GaAs) является центр EL2. Он обладает энергией активации для эмиссии электронов, составляющей примерно 0,82 эВ. Этот центр ассоциируется с антиструктурным дефектом мышьяка (As_Ga), когда атом мышьяка занимает узел галлия в кристаллической решетке. Часто EL2 также связывают с комплексом, включающим As_Ga и вакансию мышьяка (V_As) или междоузельный атом мышьяка (As_i). Центр EL2 критически важен, поскольку он отвечает за полуизолирующие свойства нелегированного GaAs, что необходимо для производства высокоскоростных интегральных схем. Подробнее о прикладном значении глубоких уровней можно прочитать в соответствующем разделе.

Помимо EL2, в GaAs идентифицированы и другие глубокие уровни:

• EL3 (E_c — 0,59 эВ)
• EB4 (E_c — 0,71 эВ)
• EB3 (E_c — 0,9 эВ)
• а также M2 (E_c — 0,22 эВ при 80 K), M3 (0,35 эВ) и M4 (0,45 эВ).

В фосфиде галлия (GaP), особенно в гетероструктурах с квантовыми ямами GaP/GaPN, обнаружены собственные дефекты, формирующие глубокие уровни с энергиями 0,17 эВ и 0,08 эВ. Эти дефекты могут быть связаны с вакансиями или антиструктурными дефектами.

Примеси элементов переходной группы (Fe, Co, Ni и др.) в полупроводниках A³B⁵ также играют значительную роль. Они создают глубокие энергетические уровни акцепторного типа и являются эффективными рекомбинационными ловушками. Введение таких примесей часто используется для компенсации материала и создания высокоомных слоев.

Глубокие уровни в соединениях A²B⁶ (CdS, CdF₂, CdHgTe, MnHgTe) и других

Соединения типа A²B⁶ (такие как CdS, CdTe, ZnSe) известны своим широким использованием в оптоэлектронике, включая фотодетекторы и светодиоды. В этих материалах глубокие уровни также играют важную роль, часто определяя их оптические и электрические характеристики.

Формирование глубоких уровней в A²B⁶ может быть вызвано различными факторами, включая отклонение от стехиометрии, присутствие примесей и радиационное воздействие. При облучении легированных кристаллов теллурида кадмия (CdTe) электронами и ионами, например, сопровождается формированием выделений типа «примесь-Te», «примесь-Cd» и CdO. Эти выделения, представляющие собой сложные дефектные комплексы, также создают глубокие уровни в запрещенной зоне, влияя на проводимость и люминесценцию. Эффективность образования дефектов при электронном облучении в различных полупроводниках A²B⁶ уменьшается в последовательности: ZnS → ZnSe → CdS → CdTe → ZnTe → CdHgTe → MnHgTe. Эта последовательность коррелирует с ростом энергии дефекта упаковки и понижением степени ионности связи, что указывает на фундаментальную связь между кристаллической структурой, типом химической связи и устойчивостью к радиационным повреждениям.

Глубокие уровни в широкозонных полупроводниках (SiC, GaN)

Широкозонные полупроводники, такие как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), являются основой для силовой электроники, высокочастотных устройств и светоизлучающих диодов высокой яркости. В этих материалах глубокие уровни имеют свои особенности и критически влияют на характеристики приборов.

В карбиде кремния n-типа (n-4H-SiC), особенно на интерфейсе с термическим окислом SiO₂, обнаружены глубокие поверхностные состояния. Максимум их плотности (D_tm = 2 ⋅ 10¹² см^-2 ⋅ эВ^-1) приходится на энергию около 1,2 эВ ниже дна зоны проводимости SiC. Эти состояния играют важную роль в работе полевых транзисторов на основе SiC, влияя на пороговое напряжение и стабильность характеристик.

В гетероструктурах AlGaN/GaN, широко используемых для создания высокоэлектронно-подвижных транзисторов (HEMT) и светодиодов, обнаружены два типа центров с глубокими уровнями. Один тип предположительно связан с точечными дефектами, локализованными вблизи дислокаций, а второй — непосредственно с прорастающими дислокациями. Плотность центров с глубокими уровнями, связанных с дислокациями, может достигать высоких значений, примерно 10¹³ см^-2. Сами прорастающие дислокации в слоях GaN и структурах AlGaN/GaN обычно имеют плотность в диапазоне от 10⁸ до 10¹⁰ см^-2. Важно отметить, что увеличение количества краевых дислокаций в буферных слоях GaN коррелирует с возрастанием числа глубоких акцепторных уровней. Эти глубокие уровни в GaN могут значительно влиять на проводимость канала, приводя к эффектам компенсации и деградации параметров HEMT-транзисторов.

Материал	Пример глубокого уровня	Энергия активации	Ассоциированный дефект	Основная роль
Кремний (Si)	Золото (Au), Медь (Cu), Никель (Ni)	0.3–0.6 эВ и более	Примеси замещения/внедрения	Сокращение времени жизни носителей, центры рекомбинации
Германий (Ge)	Медь (Cu)	Мультизарядные (Cu1-, Cu2-, Cu3-)	Примеси замещения	Сильные акцепторы, мультизарядные центры
Арсенид галлия (GaAs)	EL2	0.82 эВ	AsGa (антиструктурный дефект As), комплексы	Полуизолирующие свойства, компенсация, центры рекомбинации
	EL3, EB4, EB3, M2, M3, M4	0.22–0.9 эВ	Различные собственные/примесные дефекты	Ловушки, центры рекомбинации
Фосфид галлия (GaP)	Собственные дефекты	0.17 эВ, 0.08 эВ	Вакансии, антиструктурные дефекты	Ловушки, центры рекомбинации
A3B5	Fe, Co, Ni	Глубокие	Примеси переходных металлов	Эффективные рекомбинационные ловушки акцепторного типа
CdTe	Примесь-Te, Примесь-Cd, CdO	Различные	Выделения дефектных комплексов	Влияние на оптические и электрические свойства, дефектообразование
SiC/SiO2	Поверхностные состояния	~1.2 эВ ниже Ec (SiC)	Дефекты интерфейса, окисления	Влияние на пороговое напряжение, стабильность транзисторов
AlGaN/GaN	Связанные с дислокациями	Глубокие	Точечные дефекты вблизи/на дислокациях	Компенсация канала, увеличение удельного сопротивления, деградация приборов

Таким образом, глубокие уровни проявляют себя по-разному в зависимости от материала и их конкретной физической природы, но всегда играют критическую роль в формировании конечных свойств полупроводников.

Влияние глубоких уровней на электрофизические и оптические свойства полупроводников

Глубокие уровни, хоть и не участвуют напрямую в формировании основной концентрации свободных носителей, оказывают колоссальное, многоаспектное влияние на электрофизические и оптические свойства полупроводников. Их присутствие может как улучшать, так и необратимо ухудшать характеристики приборов, определяя их быстродействие, стабильность и долговечность.

Генерация-рекомбинация и время жизни носителей заряда

Одним из наиболее драматичных последствий наличия глубоких уровней является их влияние на процессы генерации-рекомбинации носителей заряда. В идеальном полупроводнике электроны и дырки рекомбинируют непосредственно, что относительно медленно. Однако глубокие уровни действуют как «мости» или «ступенчатые лестницы» для носителей заряда, значительно интенсифицируя эти процессы.

Представьте, что электрон из зоны проводимости не обязательно должен ждать «свою» дырку в валентной зоне. Он может быть захвачен глубоким донором, а затем, с этого уровня, перейти в валентную зону, рекомбинируя с дыркой. Или, наоборот, дырка может быть захвачена глубоким акцептором, а затем электрон из зоны проводимости перейдет на этот акцепторный уровень. Эти двухступенчатые процессы значительно более вероятны, чем прямая одноступенчатая рекомбинация. В результате, наличие глубоких уровней приводит к тому, что процессы генерации-рекомбинации идут значительно интенсивнее, и время жизни носителей заряда оказывается значительно меньше.

Время жизни носителей заряда — это среднее время, в течение которого неосновные носители существуют в полупроводнике до рекомбинации. В полупроводниках без глубоких центров это время может составлять 10^-7—10^-5 с. Однако, при целенаправленном введении примесей, создающих глубокие уровни (например, золото или никель в кремний), время жизни может быть снижено до 10^-9—10^-8 с. Это свойство широко используется в технологии для повышения быстродействия таких приборов, как импульсные и высокочастотные диоды, а также биполярные транзисторы, где необходимо быстрое рассасывание неосновных носителей.

Электрон, попавший из разрешенной зоны на глубокую ловушку, не сразу рекомбинирует. Он остается на ней в течение некоторого времени, называемого временем релаксации (или временем пребывания в ловушке). После этого он может либо вернуться обратно в ту же зону (процесс тепловой эмиссии), либо перейти в другую зону (процесс рекомбинации). Эти двухступенчатые процессы (двухступенчатая рекомбинация или двухступенчатая генерация) имеют значительно более высокую вероятность, чем прямые одноступенчатые переходы, что и объясняет существенное влияние глубоких уровней на кинетику носителей заряда.

Влияние на проводимость и компенсацию

Глубокие уровни также оказывают существенное влияние на проводимость полупроводниковых материалов, особенно в условиях сильной компенсации. Компенсация возникает, когда в полупроводнике присутствуют одновременно как донорные, так и акцепторные примеси, причем их концентрации сопоставимы.

В таких условиях, когда концентрация равновесных носителей тока (электронов или дырок) значительно меньше концентрации ионизованных примесных атомов, глубокие уровни перестают быть «фиксированными» энергетическими состояниями. Они вынуждены постоянно перестраиваться с изменением внешних воздействий: температуры, давления, освещенности, электрического и магнитного поля. Это происходит из-за того, что глубокие центры, находящиеся глубоко в запрещенной зоне, могут легко изменять свое зарядовое состояние, захватывая или отдавая носители, компенсируя, таким образом, влияние других примесей.

Прямая и наглядная иллюстрация этого эффекта наблюдается в гетероструктурах AlGaN/GaN, используемых для высокоэлектронно-подвижных транзисторов (HEMT). Здесь увеличение концентрации центров с глубокими уровнями прямо коррелирует с увеличением удельного сопротивления канала. Например, плотность глубоких уровней порядка 10¹³ см^-2 может привести к полной компенсации электронного канала на гетерогранице. Это означает, что электроны, которые должны свободно перемещаться в канале, захватываются глубокими ловушками, что приводит к значительному росту удельного сопротивления и, как следствие, ухудшению характеристик HEMT-транзисторов. Разве это не серьезная проблема для силовой электроники и высокочастотных приложений?

Деградационные процессы и параметрические повреждения

Помимо модификации основных электрических свойств, глубокие уровни являются одной из ключевых причин деградации полупроводниковых приборов и возникновения параметрических повреждений. Эти повреждения проявляются в изменении начальных характеристик прибора в процессе эксплуатации, под воздействием различных стресс-факторов, таких как повторяющиеся разряды, повышенная температура, электрические поля или радиация.

В оптоэлектронных приборах, например, в светоизлучающих диодах и лазерах, глубокие уровни могут приводить к образованию так называемых «дефектов темных линий» (ДТЛ). Эти дефекты представляют собой скопления дислокаций, которые формируются в результате релаксации внутренних механических напряжений в материале. Дислокации сами по себе являются источниками глубоких уровней или способствуют их формированию. В итоге ДТЛ становятся мощными центрами безызлучательной рекомбинации, что приводит к снижению квантовой эффективности прибора и его деградации.

В излучающих p-n структурах глубокие центры могут вызывать появление «избыточных токов» в области малых токов и напряжений на вольт-амперных характеристиках. Эти токи обусловлены туннелированием или рекомбинацией через глубокие состояния в области пространственного заряда, что является прямым признаком деградации прибора и снижения его надежности.

Особую опасность представляют радиационные дефекты с глубокими уровнями. Воздействие ионизирующего излучения (нейтронов, протонов, электронов, гамма-квантов) создает в полупроводниковых материалах большое количество точечных дефектов и их комплексов, которые формируют глубокие уровни.

Например, нейтронное облучение с дозой более 10¹³ см^-2 или протонное облучение с дозой более 10¹² см^-2 может привести к значительной деградации объемных приборов, таких как биполярные транзисторы и фотодиоды. Это проявляется в:

• Изменении прямого падения напряжения: Радиационные дефекты могут увеличивать сопротивление базовой области и эмиттерного перехода.
• Увеличении обратного тока: Глубокие уровни в области пространственного заряда генерируют носители заряда, что приводит к росту обратных токов утечки.
• Снижении напряжения пробоя диодов: Дефекты могут создавать локальные неоднородности, способствующие раннему электрическому пробою.

В n-4H-SiC радиационные дефекты с глубокими уровнями могут компенсировать донорную проводимость, эффективно «отбирая» электроны у доноров и смещая уровень Ферми глубже в запрещенную зону. Это приводит к значительному увеличению удельного сопротивления материала и, следовательно, к ухудшению проводимости и эффективности устройств на его основе.

Таким образом, глубокие уровни являются обоюдоострым мечом: с одной стороны, они позволяют целенаправленно изменять свойства материалов для создания высокоэффективных приборов, а с другой — представляют собой серьезную проблему для долгосрочной стабильности и надежности полупроводниковых устройств в различных условиях эксплуатации.

Экспериментальные методы исследования глубоких уровней

Изучение глубоких уровней — это сложная задача, требующая применения специализированных экспериментальных методик. Эти методы позволяют не только обнаружить наличие глубоких состояний, но и определить их ключевые параметры: концентрацию, энергию активации, сечение захвата носителей, а иногда и зарядовое состояние. Среди них особую роль играет нестационарная спектроскопия глубоких уровней (DLTS).

Нестационарная спектроскопия глубоких уровней (DLTS)

DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) — это один из наиболее мощных и широко используемых методов для исследования глубоких уровней в полупроводниковых структурах, таких как p-n переходы, диоды Шоттки или МДП-структуры.

Принцип работы DLTS основан на анализе нестационарной релаксации емкости полупроводникового перехода после импульсного изменения приложенного к нему напряжения. В базовой реализации, обратное напряжение на переходе периодически изменяется от напряжения смещения до импульса заполнения. Во время импульса заполнения глубокие уровни в области пространственного заряда (ОПЗ) захватывают носители заряда. После снятия импульса заполнения, при восстановлении исходного обратного напряжения, эти захваченные носители постепенно термически эмитируют обратно в разрешенные зоны. Этот процесс эмиссии приводит к изменению зарядового состояния глубоких уровней, что, в свою очередь, вызывает релаксацию емкости перехода.

Измерение температурной зависимости скорости этой релаксации позволяет определить параметры глубоких уровней. Основные преимущества DLTS:

1. Разделение процессов эмиссии: Метод позволяет разделить сигналы от разных глубоких уровней, даже если они имеют схожие энергии и расположены в одной и той же температурной области, благодаря разнице в их времени эмиссии (скорости релаксации).
2. Наглядность: Спектры DLTS обычно представляют собой пики на температурных зависимостях, что наглядно указывает на существование ловушек. Каждый пик соответствует определенному глубокому уровню.
3. Легкость обработки данных: Путем изменения «окна скорости» (rate window), то есть временных параметров анализа сигнала, можно построить так называемые аррениусовские графики (ln(eT^-2) от 1/(kT)) и определить энергию активации (E_a) и сечение захвата (σ) для каждого глубокого уровня.

В классическом варианте DLTS анализ температурной зависимости емкости ΔC(t) проводится с помощью двухстробного интегратора. Этот интегратор измеряет разницу значений емкости в два момента времени — t₁ и t₂ — после импульса заполнения, что позволяет эффективно выделить сигнал от релаксирующих глубоких уровней.

Ограничения и нюансы метода:

• Сложная структура пика: Исследование глубоких уровней в SiC методами емкостной спектроскопии, например, показало, что DLTS пик может быть образован сложением сигналов от нескольких глубоких уровней со сходными, но не идентичными параметрами. Если это не учитывать, обработка спектров DLTS может давать заниженные энергии ионизации или некорректные сечения захвата. Для точной интерпретации требуется более сложный анализ, возможно, с использованием модельного гамильтониана Андерсона для определения энергетического положения уровней дефекта и его возможных зарядовых состояний.
• Чувствительность: Метод наиболее эффективен для обнаружения центров с концентрацией от 10^-4 до 10^-2 от концентрации мелких примесей.

Другие методы емкостной спектроскопии и C-V характеристики

Помимо DLTS, существуют и другие методы емкостной спектроскопии:

• Термостимулированная емкость (ТСЕ): Принцип схож с DLTS, но измерение емкости проводится при линейном нагреве образца, а не при изотермической релаксации.
• C-V характеристики (емкостно-вольтметровые): Измерение зависимости емкости полупроводниковой структуры от приложенного напряжения. Анализ формы C-V кривых позволяет определить профиль распределения концентрации легирующей примеси, а также выявить наличие и плотность поверхностных и приповерхностных состояний.
  Например, глубокие поверхностные состояния на интерфейсе SiC с термическим окислом SiO₂ обнаруживаются именно путем анализа C-V характеристик структур металл-окисел-полупроводник (МОП), измеренных при высокой температуре (600 K). При высоких температурах глубокие поверхностные состояния могут откликаться на измеряемый сигнал, что проявляется в сдвиге и искажении C-V кривых, позволяя определить их плотность и энергетическое положение.

Оптические методы (фотоэлектрическая нестационарная спектроскопия, метод постоянного фототока)

Оптические методы дополняют емкостную спектроскопию, позволяя исследовать глубокие уровни, которые трудно обнаружить электрическими методами, или предоставлять дополнительную информацию.

• Фотоэлектрическая нестационарная спектроскопия (Photo-DLTS или Optical-DLTS): Этот метод является модификацией DLTS, где заполнение глубоких уровней происходит не электрическим импульсом, а оптическим излучением определенной длины волны. Это позволяет исследовать оптические сечения захвата и эмиссии, а также детектировать глубокие центры, которые не могут быть заполнены термически или электрически.
• Метод постоянного фототока (МПФ): Основан на измерении фототока, индуцированного монохроматическим светом, как функции энергии фотонов. Изменения фототока при сканировании длины волны света позволяют определить энергетические положения глубоких уровней, участвующих в фотогенерации или фоторекомбинации. Этот метод особенно полезен для изучения спектральных зависимостей сечения ионизации глубоких ловушек, предоставляя информацию о взаимодействии глубоких уровней со светом.

Использование комбинации этих методов позволяет получить наиболее полное представление о глубоких уровнях, их природе, параметрах и влиянии на свойства полупроводниковых материалов.

Методы создания, модификации и управления глубокими уровнями в полупроводниках

Управление глубокими уровнями является критически важным аспектом технологии полупроводников, поскольку позволяет целенаправленно изменять свойства материалов и устройств. Эти методы варьируются от точного ввода примесей до воздействия высокоэнергетического излучения.

Легирование и эпитаксия

Легирование полупроводников — это контролируемый процесс дозированного введения примесей для изменения их электрических свойств. Это фундаментальная операция в производстве полупроводниковых приборов, которая может не только создавать мелкие донорные и акцепторные уровни, но и влиять на формирование глубоких.

Основные методы легирования включают:

1. Высокотемпературная диффузия: В этом процессе примесные атомы диффундируют в полупроводник при высоких температурах (например, для кремния это 1100–1350 °С). Высокая температура обеспечивает достаточную подвижность атомов для их проникновения в решетку. Однако этот метод имеет существенный недостаток: высокие температуры могут приводить к возникновению и разрастанию структурных дефектов кристаллической решетки, в частности дислокаций. Дислокации сами по себе являются источниками глубоких уровней или центрами, способствующими их формированию, что может негативно сказаться на качестве и надежности прибора.
2. Ионная имплантация: Этот метод позволяет вводить практически любую примесь с высокой точностью, контролируя ее концентрацию и профиль распределения. Ионы примеси ускоряются в электрическом поле и бомбардируют поверхность полупроводника, проникая на заданную глубину. Несмотря на высокую точность, ионная имплантация является деструктивным процессом: в процессе бомбардировки возникают многочисленные точечные дефекты структуры (вакансии, межузельные атомы) и области разупорядочения решётки. Эти дефекты также формируют глубокие уровни. Поэтому после ионной имплантации требуется обязательный отжиг (термическая обработка) при повышенных температурах для залечивания радиационных повреждений, активации примеси (перевода ее в электрически активное состояние) и контроля глубины залегания примеси.
3. Эпитаксия: Этот метод заключается в наращивании тонких полупроводниковых слоев на поверхности кристаллической подложки с сохранением ее кристаллической ориентации. Эпитаксия позволяет получать более качественные кристаллы с меньшей плотностью собственных дефектов и точнее регулировать концентрацию примесей в процессе роста. Это приводит к формированию более резких p-n переходов и гетеропереходов, что критически важно для современных высокопроизводительных приборов. Контролируя состав и условия роста, можно минимизировать или, наоборот, целенаправленно создавать определенные глубокие уровни.

Радиационное воздействие и термообработка

Радиационное воздействие — это мощный метод создания и модификации глубоких уровней. Облучение полупроводников высокоэнергетическими частицами (электронами, протонами, нейтронами) или ионизирующим излучением (гамма-квантами, рентгеновским излучением) приводит к выбиванию атомов из узлов решетки и образованию радиационных дефектов. Эти дефекты, такие как вакансии, атомы междоузлия и их комплексы, часто формируют глубокие энергетические уровни в запрещенной зоне.

• Эффективность образования дефектов при электронном облучении сильно зависит от типа полупроводникового материала и его физико-химических свойств. Например, в полупроводниках A²B⁶ эффективность образования дефектов уменьшается в следующей последовательности: ZnS → ZnSe → CdS → CdTe → ZnTe → CdHgTe → MnHgTe. Эта корреляция объясняется ростом энергии дефекта упаковки и понижением степени ионности связи в этом ряду, что указывает на большую устойчивость к радиационному воздействию материалов с более ковалентной связью.
• Облучение легированных кристаллов CdTe электронами и ионами сопровождается формированием выделений типа примесь-Te, примесь-Cd и CdO. Эти выделения представляют собой наноразмерные кластеры или включения, которые также могут создавать глубокие уровни или выступать в качестве центров рекомбинации.
• Воздействие ионизирующего излучения также может создавать большое количество зарядовых оксидных и межфазных ловушек в оксидном теле и на границе раздела полупроводник-оксид (например, в МОП-структурах). Эти ловушки влияют на электрические параметры полупроводниковых приборов, вызывая нестабильность пороговых напряжений, рост токов утечки и деградацию характеристик. Например, при облучении высокими уровнями потоков нейтронов (более 10¹³ см^-2) и протонов (более 10¹² см^-2) наблюдается существенная деградация полупроводниковых приборов, работающих на основе объемных эффектов (таких как биполярные транзисторы и фотодиоды). Это проявляется в изменении прямого падения напряжения, увеличении обратного тока и снижении напряжения пробоя диодов.

Термообработка является еще одним мощным инструментом управления глубокими уровнями. Помимо отжига после имплантации, специфическая термообработка может целенаправленно изменять концентрацию собственных дефектов и, как следствие, проводимость полупроводников. Например, термообработка в парах собственных компонентов (например, в парах Cd или Te для CdTe) позволяет значительно (на несколько порядков) изменять проводимость соединений типа A²B⁶. Варьируя парциальное давление компонентов, можно контролировать концентрацию вакансий и атомов междоузлия, которые являются источниками глубоких уровней и влияют на тип и величину проводимости.

Таким образом, современные методы позволяют не только обнаруживать, но и целенаправленно создавать, модифицировать и управлять глубокими уровнями, что открывает широкие возможности для инженерии материалов с заданными свойствами.

Прикладное значение глубоких уровней в полупроводниковых приборах и технологиях

Глубокие уровни, являясь неотъемлемой частью реальных полупроводниковых материалов, имеют колоссальное прикладное значение. Их эффекты могут быть как нежелательными, приводящими к деградации и снижению эффективности приборов, так и целенаправленно используемыми для создания уникальных функциональных возможностей.

Целенаправленное использование глубоких уровней для изменения свойств материалов

Способность глубоких уровней существенно изменять электрические свойства полупроводников является одной из главных причин их широкого использования в производстве электронных устройств.

1. Создание полуизолирующих свойств: Одним из наиболее ярких примеров целенаправленного использования глубоких уровней является центр EL2 в арсениде галлия (GaAs). Этот донорный глубокий уровень (E_a ≈ 0.82 эВ), связанный с антиструктурным дефектом мышьяка (As_Ga), отвечает за полуизолирующие свойства нелегированного GaAs. Полуизолирующий GaAs имеет очень высокое удельное сопротивление (до 10⁸–10⁹ Ом·см), что делает его идеальной подложкой для производства высокоскоростных интегральных схем, в частности, на основе полевых транзисторов с барьером Шоттки (MESFET) или высокоэлектронно-подвижных транзисторов (HEMT). Высокое сопротивление минимизирует паразитные токи между элементами схемы, обеспечивая ее изоляцию и высокую производительность. Без EL2 достижение полуизолирующих свойств было бы значительно сложнее и дороже.
2. Сокращение времени жизни неосновных носителей заряда: Введение примесей, создающих глубокие уровни, таких как золото (Au) или платина (Pt) в кремний, целенаправленно используется для сокращения времени жизни неосновных носителей заряда. Как было показано ранее, эти примеси действуют как эффективные центры рекомбинации, значительно ускоряя процессы захвата и рекомбинации электронов и дырок. Это свойство критически важно для повышения быстродействия импульсных и высокочастотных диодов и транзисторов. Например, в силовых импульсных диодах быстрое восстановление обратного напряжения после выключения требует максимально короткого времени жизни носителей, чтобы избежать больших токов обратного восстановления.
3. Подавление краевого пробоя в высоковольтных приборах: В высоковольтных 4H-SiC диодах Шоттки для подавления преждевременного краевого пробоя на периферии активной области формируется специальная полевая обкладка. Для создания этой обкладки используется полуизолирующий 4H-SiC, который получают путем облучения высокоэнергетичными ионами аргона. Облучение создает радиационные дефекты с глубокими уровнями, которые эффективно компенсируют донорную проводимость 4H-SiC, превращая его в полуизолирующий материал. Эта полуизолирующая обкладка эффективно распределяет электрическое поле, предотвращая локальную концентрацию поля на краях и повышая пробивное напряжение прибора.

Влияние на характеристики приборов и современные технологии

Помимо целенаправленного использования, знание о глубоких уровнях необходимо для минимизации их негативного влияния и оптимизации технологических процессов.

1. Учет поверхностных уровней в интегральных схемах: Наличие поверхностных уровней (которые часто являются глубокими состояниями), особенно на интерфейсе полупроводник-диэлектрик (например, Si/SiO₂), приводит к различию электрофизических параметров поверхностного слоя и объема полупроводника. Эти поверхностные состояния могут захватывать носители заряда, изменяя пороговое напряжение транзисторов, вызывая дрейф характеристик и увеличивая токи утечки. Знание и контроль плотности и энергетического распределения поверхностных уровней критически важны при проектировании и изготовлении интегральных схем, особенно МОП-транзисторов.
2. Развитие технологии полупроводников A³B⁵: Знание и понимание электронных свойств, поведения и структуры дефектов актуальны для дальнейшего развития технологии полупроводников A³B⁵ (таких как GaAs, InP, GaN), используемых для сверхбыстрых электронных и оптических приборов. В этих материалах глубокие уровни могут быть как источником проблем (деградация оптоэлектронных приборов, компенсация канала в HEMT), так и инструментом для создания высокоомных буферных слоев или управления излучательной рекомбинацией.
3. Термообработка для управления проводимостью: Термообработка в парах собственных компонентов позволяет значительно (на несколько порядков) изменять проводимость соединений типа A²B⁶. Варьируя температуру и парциальное давление компонентов, можно контролировать концентрацию собственных дефектов (вакансий, междоузлий), которые формируют глубокие уровни. Это дает возможность тонко настраивать проводимость материала для различных применений, например, в фоторезисторах или детекторах излучения.

Применение/Технология	Материал	Глубокий уровень/Дефект	Механизм влияния	Результат
Полуизолирующие подложки	GaAs	EL2 (AsGa)	Компенсация доноров/акцепторов	Высокое удельное сопротивление (до 109 Ом·см) для ИС
Быстродействующие диоды/транзисторы	Si	Au, Pt	Эффективные центры рекомбинации	Сокращение времени жизни носителей (до 10-9 с), повышение быстродействия
Высоковольтные диоды Шоттки	4H-SiC	Радиационные дефекты (ионы Ar)	Компенсация, формирование полуизолирующей обкладки	Подавление краевого пробоя, повышение пробивного напряжения
Интегральные схемы (МОП)	Si/SiO2	Поверхностные состояния	Захват носителей, изменение порогового напряжения	Влияние на стабильность и характеристики транзисторов
Оптоэлектронные приборы	GaAs, GaN	Дислокации, EL2	Безызлучательная рекомбинация, «темные линии»	Снижение эффективности, деградация
Детекторы излучения	A2B6	Собственные дефекты	Управление проводимостью через термообработку	Оптимизация чувствительности и временных характеристик

Таким образом, глубокие уровни в полупроводниках — это не только объект фундаментальных исследований, но и мощный инструмент для технологического прогресса. Понимание их природы и механизмов влияния позволяет инженерам и ученым создавать новые материалы и устройства с улучшенными, а иногда и революционными характеристиками.

Заключение

Исследование глубоких уровней в полупроводниках является одной из наиболее фундаментальных и в то же время практически значимых областей современной физики твердого тела и материаловедения. На протяжении этой работы мы углубились в сложную природу этих дефектов, обнаружив, что они являются не просто «чужеродными» атомами, но и сложной совокупностью нарушений идеальной кристаллической структуры, определяющей их уникальный спектр энергетических состояний и функциональной роли.

Мы установили, что глубокие уровни, в отличие от мелких примесей, характеризуются значительной энергией активации (0,3–0,6 эВ и более), что делает их неэффективными для генерации свободных носителей при комнатной температуре, но придает им роль мощных «ловушек» и центров рекомбинации. Их механизмы образования тесно связаны с нарушением локальной электронной структуры кристалла, различиями в валентности и электроотрицательности примесных атомов, а также с возникновением точечных дефектов в процессе роста, легирования и облучения.

Детальная классификация глубоких уровней показала их многообразие в различных материалах: от мультизарядных акцепторов меди в германии до критически важного центра EL2 в GaAs, обеспечивающего его полуизолирующие свойства, и дислокационно-связанных ловушек в гетероструктурах AlGaN/GaN. Каждый материал предъявляет свои уникальные вызовы и возможности в управлении этими дефектами.

Влияние глубоких уровней на электрофизические и оптические свойства полупроводников оказалось поистине всеобъемлющим. Они значительно интенсифицируют процессы генерации-рекомбинации, драматически сокращая время жизни носителей заряда, что целенаправленно используется для повышения быстродействия приборов. Однако, с другой стороны, они могут вызывать сильную компенсацию проводимости, увеличивать удельное сопротивление материалов и приводить к серьезной деградации полупроводниковых приборов, проявляющейся в «дефектах темных линий» или «избыточных токах», особенно под воздействием радиации.

Для изучения этих неуловимых дефектов используются высокочувствительные экспериментальные методы, такие как нестационарная спектроскопия глубоких уровней (DLTS), позволяющая разделять и характеризовать индивидуальные ловушки, а также различные емкостные и оптические методы, предоставляющие полное представление об энергетическом спектре и кинетике глубоких состояний.

Наконец, мы рассмотрели методы создания, модификации и управления глубокими уровнями, включая легирование (диффузия, ионная имплантация, эпитаксия), радиационное воздействие и термообработку. Эти технологические подходы позволяют инженерам и ученым не только минимизировать нежелательные дефекты, но и целенаправленно использовать глубокие уровни для придания материалам уникальных свойств — от полуизолирующих подложек для высокоскоростных ИС до элементов, подавляющих краевой пробой в высоковольтных диодах.

В заключение следует подчеркнуть, что глубокие уровни в полупроводниках являются как источником серьезных проблем для надежности и стабильности электронных устройств, так и мощным инструментом для создания приборов с заданными, порой выдающимися характеристиками. Дальнейшие исследования в этой области будут направлены на более глубокое понимание атомных механизмов формирования сложных дефектных комплексов, разработку новых, более точных методов характеризации, а также создание инновационных технологических подходов для прецизионного контроля и управления глубокими уровнями. Это, несомненно, проложит путь к созданию следующего поколения высокопроизводительной и надежной электроники и оптоэлектроники.

Список использованной литературы

1. Абдуллаев, А. А. Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, вып. 7, с. 796.
2. Ashour, H., El Akkad, F. Phys. Status Solidi A. 2001. 184 (1), 175.
3. Брудный, В. Н. и др. Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39, вып. 4, с. 409.
4. Гривулин, В. И. и др. Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41, вып. 7, с. 806.
5. Емцев, К. В. XXXVI Международная конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (ФВЗЧК-2006). Москва: МГУ, 2006. URL: http://danp.sinp.msu.ru/pci2006/1_utro2.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
6. Карпович, И. А. и др. Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40, вып. 3, с. 319.
7. Кузнецов, В. П. и др. Физика и техника полупроводников. 1985. 19, 735.
8. Martin, G. M., Bois, D. Semiconductor Characterization Techniques. Princeton, NJ: The Electrochemical Society, Inc., 1978. PV 78-3, p. 32.
9. Мир-Гасан, Ю. С., и др. Физика твердого тела. 2006. Т. 48, вып. 7, с. 1270.
10. Мынбаев, К. Д., Иванов-Омский, В. И. Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40, вып. 1, с. 3.
11. Одринский, А. П. Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39, вып. 6, с. 660.
12. Савицкий, А. В. и др. Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39, вып. 7, с. 788.
13. Сизов, Д. С. и др. Физика и техника полупроводников. 2005. Т. 39, вып. 2, с. 264.
14. Скипетров, Е. П. и др. Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41, вып. 2, с. 149.
15. Туринов, В. И. Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, вып. 9, с. 1129.
16. Тырышкин, И. С. Основы полупроводниковой электроники : учебное пособие. Новосибирск, 2004.
17. Hurter, Ch., Boilou, M., Mitonneau, A., Bois, D. Appl. Phys. Lett. 1978. 32, 821.
18. Шалимова, К. В. Физика полупроводников. М.: Энергоатомиздат, 1985.
19. Шейнкман, М. К. и др. Физика и техника полупроводников. 1980. 14, 438.
20. Щеулин, А. С. и др. Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, вып. 1, с. 72.
21. Глубокие уровни. URL: www.ordinarytech.ru (дата обращения: 15.10.2025).
22. Глубокие уровни, Примесные полупроводники. URL: www.ordinarytech.ru (дата обращения: 15.10.2025).
23. Глубокие примесные центры. URL: physics42.ru/books/poluprovodnikov/glubokie-primesnye-centry (дата обращения: 15.10.2025).
24. Мелкие и глубокие уровни. URL: missis.ru (дата обращения: 15.10.2025).
25. Формирование структурных дефектов в монокристаллах и эпитаксиальных пленках полупроводников А2В6 : автореферат диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ. URL: dissercat.com/content/formirovanie-strukturnykh-defektov-v-monokristallakh-i-epitaksialnykh-plenkakh-poluprovodnikov-a2 (дата обращения: 15.10.2025).
26. Глубокие уровни и электронный транспорт в гетероструктурах AlGaN/GaN // Физика и техника полупроводников. URL: mathnet.ru/php/archive.phtml?wname=ftt&jname=ftt&option_lang=rus&prid=20803 (дата обращения: 15.10.2025).
27. Дефекты в реальных кристаллах // КиберЛенинка. URL: cyberleninka.ru/article/n/defekty-v-realnyh-kristallah (дата обращения: 15.10.2025).
28. Примеси и примесные уровни. URL: http://e-maxx.ru/algo/materials/semiconductors/9_6_impurities_and_impurity_levels.php (дата обращения: 15.10.2025).
29. Состояние примесных атомов с глубокими уровнями в полупроводниках в условиях сильной компенсации // Молодой ученый. URL: moluch.ru/archive/35/3956/ (дата обращения: 15.10.2025).
30. ДЕФЕКТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, ВЫЗВАННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭМИ. URL: bsuir.by/ (дата обращения: 15.10.2025).
31. Легирование полупроводников // Цифровая техника в радиосвязи. URL: radiocon.ru/doping-of-semiconductors/ (дата обращения: 15.10.2025).
32. Влияние радиации на электрофизические свойства и механизм дефектообразования полупроводниковых структур и приборов : автореферат диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ. URL: dissercat.com/content/vliyanie-radiatsii-na-elektrofizicheskie-svoistva-i-mekhanizm-defektoobrazovaniya-polupr (дата обращения: 15.10.2025).
33. Полупроводниковые соединения А3В5 // Электронные материалы ГГУ. URL: elib.gsu.by/bitstream/123456789/22650/1/11.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
34. Полупроводниковые соединения группы А2В6 // Электронные материалы ГГУ. URL: elib.gsu.by/bitstream/123456789/22650/1/12.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
35. Легирование полупроводниковых подложек. URL: bsuir.by/ (дата обращения: 15.10.2025).
36. Свойства п/п типа a3b5. URL: docplayer.ru/57216654-Svoystva-p-p-tipa-a3b5.html (дата обращения: 15.10.2025).
37. МЕТАЛЛЫ И ПОЛУПРОВОДНИКИ: ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ. URL: belstu.by/ (дата обращения: 15.10.2025).
38. Высоковольтные 4H-SiC диоды Шоттки с полевой обкладкой // Физика и техника полупроводников. URL: mathnet.ru/php/archive.phtml?wname=ftt&jname=ftt&option_lang=rus&prid=20803 (дата обращения: 15.10.2025).
39. Воздействие радиации на силовые полупроводники в источниках питания // Журнал Электронные компоненты. URL: power-e.ru/articles/vozdeystvie-radiatsii-na-silovye-poluprovodniki-v-istochnikah-pitaniya (дата обращения: 15.10.2025).
40. Воздействие радиационных факторов на полупроводниковые компоненты силовой электроники. Часть 1 // Электронные компоненты. URL: elcom.ru/articles/radiatsiya-silovye-poluprovodniki (дата обращения: 15.10.2025).
41. Лекция ОН7.doc. URL: bsuir.by/ (дата обращения: 15.10.2025).
42. Ионизирующие излучения и их воздействие на полупроводниковые материалы (по данным литературных источников). Часть 1 // КиберЛенинка. URL: cyberleninka.ru/article/n/ioniziruyuschie-izlucheniya-i-ih-vozdeystvie-na-poluprovodnikovye-materialy-po-dannym-literaturnyh-istochnikov-chast-1 (дата обращения: 15.10.2025).
43. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБОКИХ УРОВНЕЙ В SiC МЕТОДАМИ ЕМКОСТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ // Физика и техника полупроводников. URL: mathnet.ru/php/archive.phtml?wname=ftt&jname=ftt&option_lang=rus&prid=20803 (дата обращения: 15.10.2025).
44. Глубокие поверхностные состояния на интерфейсе SiC с собственным термическим окислом // Физика и техника полупроводников. 2006. № 10. С. 1209-1215. URL: www.ioffe.ru/journals/ftp/2006/10/p1209-1215.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
45. Дефекты с глубокими уровнями в структурах А3В5 и их взаимодействие с квантовыми точками. URL: dslib.net/fizika-tverdog-tela/defekty-s-glubokimi-urovnyami-v-strukturah-a3v5-i-ih-vzaimodejstvie-s-kvantovymi.html (дата обращения: 15.10.2025).
46. Механизм повреждения и способ защиты полупроводниковых устройств от. URL: niikvant.ru/upload/iblock/c53/c53245c6130b9101b0e9f6004c2780b6.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
47. ГЛУБОКИЕ ЦЕНТРЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ Обзор Мастеров В. Ф. // Успехи физических наук. URL: mathnet.ru/php/archive.phtml?wname=ufn&jname=ufn&option_lang=rus&prid=902 (дата обращения: 15.10.2025).
48. Гетеропереходы II типа на основе узкозонных полупроводников A3B5 : автореферат диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ. URL: dissercat.com/content/geteroperekhody-ii-tipa-na-osnove-uzkozonnykh-poluprovodnikov-a3v5 (дата обращения: 15.10.2025).
49. Технологические процессы осаждения и травления в технологии изготовления ИМС и МЭМС. URL: bsuir.by/ (дата обращения: 15.10.2025).