Модифицированная модель Людеке, предполагающая, что за формирование барьера Шоттки ответственны дефектные состояния на границе, применена к расчету высоты барьеров Phinb в системах Ag, Au / 3C-, 6H-SiC. Получено отличное согласие с данными эксперимента. Расчет показал также, что концентрация кремниевых вакансий, которые и определяют величину Phinb, слабо зависит от природы металлического компонента контакта.

Проанализировано влияние высоты барьера Шоттки, энергетического положения глубоких уровней, концентраций глубоких и мелких дефектов, температуры и прикладываемых к образцу напряжений на вид выражения, определяющего концентрацию глубоких центров в диодах Шоттки с высоким барьером при измерениях методом нестационарной спектроскопии глубоких уровней. На основе результатов анализа предложена методика определения концентрации глубоких центров, подходящая как для \glqq нормальных\grqq, так и для \glqq аномальных\grqq уровней.

Изучается комплекс эффектов в МОП структурах металл/туннельно-тонкий SiO2/p+-Si, связанных с туннелированием электронов из валентной зоны объема Si в металл через два последовательно расположенных туннельно-прозрачных барьера: барьер обедненной области пространственного заряда Si и барьер SiO2 с возможным промежуточным участием квантовой ямы, образованной зоной проводимостиSi. Врамках простой модели, учитывающей данный механизм токопереноса, рассчитаны вольт-амперные характеристики структур для режима чистого обеднения, т. е. в пренебрежении зарядом инверсионного слоя. Обсуждена связь параметров структуры--- уровня легирования p-Si, толщины окисла--- с относительной ролью токов нерезонансного и резонансного (через размерно-квантованные уровни в зоне проводимостиSi) туннелирования в балансе токов в МОП структуре. Сформулированы условия, наиболее благоприятные для наблюдения резонансных эффектов.

Установлены характерные особенности изменений вольт-амперных характеристик тока медленных моноэнергетических электронов, проходящих из вакуума в монокристаллическийGaAs (110), при удалении слоя естественного окисла с поверхности. Показано, что работа выхода уменьшается, а коэффициент прозрачности поверхностного потенциального барьера увеличивается с температурой отжига кристалла в условиях высокого вакуума. Процесс удаления окисла параллельно контролировался эллипсометрически. Толщина удаляемого слоя, согласно расчетам по уравнениям Друдэ, не превышает20 Angstrem.

На основе комплексного исследования электрических и фотоэлектрических свойств, а также шумовых характеристик гетероструктур <собственный окисел>--p-InSe прослежена динамика формирования барьера в зависимости от температурных и временных режимов окисления. Установлено, что в структурах, окисленных на протяжении =<sssim30 мин при T=400oC, происходит формирование барьера. При увеличении времени окисления до60 мин барьер в основном сформирован, причем пленка окисла двухслойная с различным химическим составом на поверхности и на границе раздела. Наибольшие значения отношения сигнал/шум получены при полуторачасовом окислении базового материала (T=400oC) в основном из-за малых значений темнового тока, которые реализуются в таких структурах благодаря развитию достаточно однородной высокоомной прослойки. При окислении p-InSe более 100 мин состав окисла становится однородным, однако при этом изменяется тип проводимости базового полупроводника, что приводит к уменьшению высоты барьера, увеличению темнового тока и, как следствие, ухудшению фотоэлектрических параметров.

Обсуждаются транспортные свойства сверхрешеток со слабыми барьерами ивозможность создания блоховского генератора на основе таких сверхрешеток. Предлагается терагерцовый блоховский генератор всверхрешетке на основе структур n-GaAs--GaAlAs со слабыми барьерами. Из-за межминизонного туннелирования ток является растущей функцией поля, так что образование доменов невозможно. В то же время туннелирование иблоховские колебания приводят кдинамической отрицательной проводимости втерагерцовой области. Расчеты методом Монте--Карло показывают, что динамическая отрицательная проводимость существует вобласти частот 1-7 ТГц для сверхрешеток сумеренной подвижностью при77 K. Блоховский генератор должен состоять из сверхрешетки в350-700 периодов по150 Angstrem, помещенной между двумя контактными областями, которые представляют собой также отрезок полосковой линии (резонатор генератора). Предположительно он будет работать при77 K внепрерывном режиме.

Исследована возможность формирования потенциального рельефа в полупроводнике путем создания на его поверхности металлической пленки, полученной селективным удалением атомов (СУА) кислорода пучком ускоренных протонов (с энергией около1 кэВ) из предварительно нанесенного оксида металла. Вкачестве полупроводникового материала выбраны пленки эпитаксиально выращенного GaAs толщиной~ 100 нм и с концентрацией электронов 2· 1017 см-3, а в качестве металла--- W, полученный из WO3. Потенциальный рельеф формировался за счет образования барьера Шоттки на границе W/GaAs. Обнаружено, что при использовании метода СУА формируется заметно более высокий барьер Шоттки на контактеW сGaAs (~ 1 эВ), чем при использовании обычной технологии нанесения металла (0.8 эВ для W/GaAs). Представлены данные, свидетельствующие об отсутствии дефектной прослойки в подзатворной области структур, наиболее подвергаемой воздействию протонов. Вчастности, показано, что подвижность электронов в этой области совпадает с подвижностью объемного GaAs с тем же уровнем легирования.

Выполнен расчет влияния ионизованного заряда в диэлектрике на величину избыточного тока в МОП структуре. Сравнение результатов численного расчета с экспериментальными данными показывает, что этот эффект может быть ответственным за зависящий от времени пробой сверхтонкого подзатворного диэлектрика в МОП транзисторах.

Рассмотрены проблемы формирования потенциальных барьеров в нелегированных неупорядоченных полупроводниках. На примере контакта металл--аморфный гидрогенизированный кремний рассмотрена обобщенная модель формирования потенциальных барьеров в таких структурах. Показано, что свойства барьеров в неупорядоченных полупроводниках определяются характером распределения по энергии локализованных состояний в щели подвижности. Это позволило получить аналитическое выражение для электрического поля и потенциала в области пространственного заряда неупорядоченного полупроводника и предложить новый способ формирования поверхностных квазиомических контактов.

Используя магнитотуннельную спектроскопию, мы обнаружили спиновое расщепление основного состояния Si-доноров, связанных с X-долиной в AlAs-барьере. Определено абсолютное значение эффективной величины gI-фактора в AlAs-барьере, равное 2.2±0.1. Нами также обнаружено, что распределение плотности вероятности волновых функций электронов примесных состояний доноров имеет биаксиальную симметрию в плоскости роста с осями, соответствующими главным кристаллическим направлениям в этой плоскости.