Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technologia cienkich warstw tlenku cynku o kontrolowanych własnościach strukturalnych, transportowych i optycznych

Borysiewicz M. A., Kamińska E., Wojciechowski T., Gołaszewska K., Dynowska E., Wzorek M., Kruszka R., Pągowska K. D., Kwoka M., Szuber J., Boll T., Stiller K., Wojtowicz T., Piotrowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 8

75--80

PL

W ramach artykułu zaprezentowaliśmy wyniki prac dotyczących kontroli struktury, morfologii, własności transportowych i optycznych cienkich warstw tlenku cynku (ZnO) wytwarzanych na drodze magnetronowego rozpylania katodowego. Wykorzystując zaawansowany reaktor rozpylania katodowego umożliwiający kontrolę parametrów procesu osadzania takich, jak temperatura podłoża, przepływ gazów, ciśnienie gazów, moc podawana na katody pokazujemy jaką rolę odgrywają poszczególne parametry w kontroli własności wytwarzanego materiału. Prezentujemy zarówno badania z zakresu podstawowego dotyczące domieszkowania monokrystalicznych cienkich warstw ZnO przy pomocy akceptorów Ag, jak i badania stosowane dotyczące inżynierii przerwy energetycznej w celu opracowania przezroczystych elektrod dla diod elektroluminescencyjnych UV czy prace nad wzrostem nanoporowatego ZnO dla zastosowań w czujnikach gazowych, biochemicznych oraz urządzeniach do magazynowania energii.

EN

In this work we present the results of studies on the control of structure, morphology, transport and optical properties of zinc oxide (ZnO) thin films fabricated by means of magnetron sputtering. using a state-of-the-art sputtering reactor enabling the control of such process parameters as: substrate temperature, gas flow, gas pressure and cathode power, we show the role of each parameter in controlling the properties of the deposited material. We present both basic research on doping monocrystalline ZnO films with Ag acceptors as well as applied research on band gap engineering for the development of transparent electrodes for UV LEDs or on the growth of nanoporous ZnO for applications in gas and biochemical sensors and energy storage devices.

2

Diody Schottky’ego i tranzystory MESFET na bazie In-Ga-Zn-O z przezroczystą bramką Ru-Si-O

Kaczmarski J., Grochowski J., Kamińska E., Taube A., Kozubal M., Jung W., Piotrowska A., Dynowska E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 9

24-26

PL

Kontakty prostujące stanowią główny element w konstrukcji diod Schottky’ego i tranzystorów MESFET zapewniających niski pobór mocy układów scalonych i płaskich wyświetlaczy z aktywnymi matrycami. W niniejszej pracy proponujemy wytworzenie bariery Schottky’ego do a-IGZO w oparciu o przezroczysty tlenek przewodzący (ang. Transparent Conductive Oxide, TCO) Ru-Si-O. Skład atomowy i amorficzna mikrostruktura tego TCO są skuteczne w zapobieganiu reakcjom międzyfazowym w obszarze złącza, pozwalając na uniknięcie wstępnej obróbki powierzchni półprzewodnika. Kontakty Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O zostały wykonane za pomocą reaktywnego magnetronowego rozpylania katodowego. Przedstawiamy wyniki badań nad wpływem składu chemicznego Ru-Si-O na właściwości elektryczne i optyczne kontaktu do a-IGZO. Określono okno procesowe wytwarzania Ru-Si-O, w którym warstwy tworzą przezroczystą barierę Schottky’ego do a-IGZO bez wstępnej obróbki powierzchni tego półprzewodnika. Przezroczysta bariera Schottky’ego została wykorzystana w konstrukcji tranzystora MESFET.

EN

In the following reposrt we propose utilization of transparenct conductive oxide as Schottky contact to transparent amorphous oxide semiconductor. Ru-Si-O Schottky contacts to In-Ga-Zn-O have been fabricated by means of reactive sputtering without neither any annealing processes nor semiconductor surface treatments. The ideality factor, effective Schottky barrier height and rectification ratio are equal to < 2, > 0.9 eV and 105 A/A, respectively. We employed Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O Schottky barriers as gate electrodes for In-Ga-Zn-O metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs). MESFET devices exhibit on-to-off current ratio at the level of 103 A/A in a voltage range of 2 V and subthreshold swing equal to 420 mV/ dec. Channel mobility of 7,36 cm2/Vs was achieved.

3

Cienkie warstwy ZnO wytwarzane techniką magnetronowego rozpylania katodowego : mikrostruktura i funkcjonalność

Borysiewicz M., Wzorek M., Gołaszewska K., Kamińska E., Piotrowska A., Dynowska E., Wojciechowski T., Jakieła R., Wojtowicz T, Struk P., Pustelny T.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 9

16-19

PL

W artykule opisano możliwości kontroli mikrostruktury i funkcjonalności cienkich warstw ZnO jakie wynikają z zastosowania do ich wytwarzania najnowszej generacji rozwiązań dla magnetronowego rozpylania katodowego. Omówiony został wpływ ciśnienia całkowitego mieszaniny gazów roboczych, stosunku przepływu tlenu do argonu w mieszaninie oraz temperatury podłoża podczas wzrostu warstw na ich mikrostrukturę. Przedyskutowana została także kwestia wprowadzania buforów czy warstw nukleacyjnych podczas wzrostu materiału. Zaprezentowano cienkie warstwy o konwencjonalnej kolumnowej mikrostrukturze jak również o mikrostrukturze monokrystalicznej pozbawionej kolumn oraz jedyne na świecie warstwy o strukturze nanoporowatej wytworzone na drodze magnetronowego rozpylania katodowego wraz z ich zastosowaniami.

EN

This communication covers the possibilities of microstructure and functionality control of thin ZnO films fabricated using the latest solutions for magnetron sputtering. The influence of the total working gas pressure, oxygen to argon gas flow ratio and the substrate temperature during growth on the film microstructure is discussed. The introduction of buffers and nucleation layers is also included. Thin films with conventional columnar mictrostructure are presented as well as monocrystalline films without columns and globally unique nanoporous ZnO films fabricated using magnetron sputtering. The applications of the films are also described.

4

Komplementarne zastosowanie metod dyfrakcji i spektroskopii absorpcyjnej promieniowania X do charakteryzacji cienkich warstw Ti-Si-C

Ławniczak-Jabłońska K., Klepka M. T., Wolska A., Dynowska E., Borysiewicz M. A., Piotrowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

28-31

PL

Przedstawiono wyniki komplementarnej charakteryzacji, technikami XRD i XAS, cienkich warstw Ti-Si-C osadzanych metodą wysokotemperaturowego magnetronowego rozpylania katodowego na podłożach szafirowych (00.1) z wykorzystaniem targetów pierwiastkowych Ti, Si i C. Badania dyfrakcyjne wykazały silną zależność składu fazowego warstw od wielkości mocy podawanych na poszczególne targety podczas ich osadzania, natomiast badania spektroskopii absorpcyjnej pozwoliły na określenie zmian w funkcji tej mocy lokalnego, uśrednionego porządku atomowego w otoczeniu atomów Ti i porównanie go z porządkiem jaki powinien występować w modelowym związku Ti₃SiC₂. Wykonano dwie grupy próbek: o relatywnie wysokiej mocy targetu Si i średniej targetu C oraz o względnie niskiej mocy targetu Si i wysokiej targetu C.

EN

This work presents the results of complementary use of XRD and XAS for the characterisation of thin Ti-Si-C films deposited via high temperature magnetron sputtering onto sapphire (00.1) substrates using elemental Ti, Si and C targets. The XRD studies showed a strong dependence of the phase composition of the films on the powers fed to the individual targets during deposition. The XAS studies enabled to determine the local atomic order in Ti neighbourhood and differences in averaged atomic order in function of power fed as compared to a Ti₃SiC₂ model. Two sample sets were fabricated, one with a relatively high power fed to the Si target and a medium power fed to the C target and the second where a relatively low power was fed to the Si target and a high one to the C target.

5

Wyznaczanie faz powstających w trakcie procesów technologicznych nanoszenia warstw Ti-Si-C na szafir

Ławniczak-Jabłońska K., Klepka M. T., Wolska A., Dynowska E., Borysiewicz M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

78-81

PL

Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości fizyczne, takie jak odporność na działanie wysokiej temperatury i stabilność chemiczną oraz wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne, potrójne związki należące do tzw. grupy faz MAX, a w szczególności faza Ti₃SiC₂, są obiecujące do zastosowań w metalizacjach do przyrządów półprzewodnikowych na bazie azotków grupy III. Większość prac dotycząca wytwarzania związków MAX obejmuje syntezę wysokotemperaturową kryształów objętościowych z proszków. Stosunkowo niedawno pojawiły się doniesienia o osadzaniu cienkich warstw faz MAX metodami PVD, w szczególności na drodze magnetronowego rozpylania katodowego. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem zawartości węgla w warstwie buforowej TiC na strukturę krystaliczną osadzanej na niej warstwy Ti-Si-C dla warstw otrzymywanych techniką magnetronowego rozpylania katodowego z targelów Ti, C oraz Ti-Si-C. Badania prowadzone były z wykorzystaniem techniki absorpcji promieniowania synchrotronowego (XAS) oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).

EN

Due to the unique combination of metallic electro-thermal conductivity and resistance to oxidation and thermal stability, the ternary compounds belonging to MAX phases, in particular Ti₃SiC₂, phase are promising as the materials potentially applicable for the metallisations in electronic devices based on the semiconductors III-N. The most of the paper devoted to producing MAX compounds is concerning on the synthesis of bulk compounds from powders. Only recently have been reported on thin layers growth of the MAX phases applying PVD method in particular by means of high-temperature magnetron sputtering. In the presented paper the results of studies of the influence of C contents in the buffer layer of TiC on the crystal structure of Ti-Si-C layer grown at this buffer are reported. The studies were performed for layers grown by the high-temperature magnetron sputtering from Ti, C and Ti-Si-C targets. The characterization of layers was done by X-ray absorption (XAS) and X-ray diffraction methods (XRD).

6

Wytwarzanie i charakteryzacja cienkich warstw tlenku hafnu dla zastosowań w technologii MOSFET w węgliku krzemu

Taube A., Korwin-Mikke K., Gutt T., Małachowski T., Pasternak I., Wzorek M., Łaszcz A., Płuska M., Rzodkiewicz W., Piotrowska A., Gierałtowska S., Sochacki M., Mroczyński R., Dynowska E., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

117-120

PL

W pracy przedstawiono wyniki charakteryzacji cienkich warstw tlenku hafnu wytwarzanych metodą ALD. Zbadano wpływ wygrzewania na parametry elektrofizyczne warstw HfO₂ oraz HfO₂/SiO₂ oraz wpływ zastosowania warstwy podkładowej na właściwości elektryczne struktur MIS z warstwa tlenku hafnu osadzoną na węgliku krzemu. Zastosowanie warstwy podkładowej z SiO₂ znacznie poprawiło parametry kondensatorów MIS na węgliku krzemu, zmniejszając prąd upływu oraz gęstość ładunku efektywnego w dielektryku. Zaobserwowano zwiększenie się pola przebicia do wartości 7.2 MV/cm. Wygrzewanie warstw HfO₂/SiO₂ w temperaturze 400°C zwiększyło ich niezawodność oraz zredukowało gęstość stanów powierzchniowych do 4×10¹¹ eV⁻¹ cm⁻². Wygrzewanie warstw HfO₂ w 400°C obniżyło prąd upływu przy jednoczesnym zwiększeniu względnej przenikalności elektrycznej.

EN

This work presents the results of characterization of thin hafnium oxide films fabricated by ALD. Effect of annealing on physical properties on HfO₂ and HfO₂/SiO₂ layers, as well as effect of introduction of pedestal layers on properties of 4H-SiC MIS capacitor was investigated. Introduction of SiO₂, pedestal layer improved properties of 4H-SiC MIS capacilors, causing decreasing of leakage current and effective charge density in the insulator. Electric breakdown field was increased from 4 7 to 7.2 MV/cm. Annealmg of HfO₂/SiO₂ layers m 400°C improved reliability and reduced density of interface traps. Annealing of HfO₂ - layers m 400°C caused decreasing of leakage current and increased of relative permittivity.

7

Raman scattering studies of MBE-grown ZnTe nanowires

Szuszkiewicz W., Morhange J. F., Dynowska E., Janik E., Zaleszczyk W., Presz A., Domagała J. Z., Caliebe W., Karczewski G., Wojtowicz T.

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 4

1054--1059

EN

We report on the first studies of the optical properties of MBE-grown ZnTe nanowires (NWs). The growth of ZnTe NWs was based on the Au-catalyzed vapour–liquid–solid mechanism and was performed on (001), (011), or (111)B-oriented GaAs substrates. Investigated NWs have a zinc-blende structure, the average diameter of about 30 nm, and typical length between 1 and 2 μm. Their growth axes are oriented along <111>-type directions of the substrate. The structural characterization of the NWs was performed by means of X-ray diffraction, using the synchrotron radiation corresponding to the wavelength of CuKα1 radiation W1 beamline at Hasylab DESY). The macro-Raman spectra of either as-grown NWs on GaAs substrate or of NWs removed from substrate and deposited onto Si were collected at temperatures from 15 K to 295 K using Ar+ and Kr+ laser lines. Strong enhancement of ZnTe-related LO-phonon structure was found for an excitation close to the exciton energy. Our studies revealed also the presence of small trigonal Te precipitates, typical of tellurium compounds.