Москва: Техносфера, 2006. – 352c., 3с. цв. вклейки
ISBN: 978-5-94836-101-7

Монография посвящена рассмотрению проблем и возможностей использования кремния для создания приборов и устройств наноэлектроники и нанофотоники. Даны представления о квантоворазмерных эффектах, возможности их проявления в кремниевых элементах и структурах, а также физических ограничениях.

Рассмотрены наиболее перспективные технологические возможности формирования наноразмерных кремниевых структур.

Оглавление

Предисловие

Введение

Глава 1
Физические принципы наноэлектроники

• 1.1. Параметры квантовых точек
  • 1.1.1. Минимальный и максимальный размеры
  • 1.1.2. Структурное совершенство, плотность и однородность
• 1.2. Особенности электронного спектра в структурах с квантовыми точками
  • 1.2.1. Зонная структура в кристаллах с квантовыми точками
  • 1.2.2. Энергетический спектр дырок в Ge/Si-квантовых точках
  • 1.2.3. Энергетическая структура экситонов и экситонных комплексов
  • 1.2.4. Компьютерное моделирование энергетического спектра в квантовых точках [42]
• Список литературы к главе 1

Глава 2
Кремниевая одноэлектроника

• 2.1. Базовая теория кулоновской блокады
  • 2.1.1. Кулоновская лестница
  • 2.1.2. Сотуннелирование
  • 2.1.3. Квантово-размерные эффекты
  • 2.1.4. Влияние внешних переменных полей на квантовые кулоновские точки
  • 2.1.5. Эффекты, связанные с кулоновской блокадой
• 2.2. Реализация одноэлектронных приборов
  • 2.2.1. Кремниевые одноэлектронные приборы
• 2.3. Квантовые точки Ge в МДП- и фототранзисторных структурах [28]
• Список литературы к главе 2

Глава 3
Оптические и фотоэлектрические свойства квантово-размерных структур Si—Ge

• 3.1. Фотолюминесценция на структурах Si—Ge, полученных с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии
  • 3.1.1. Si—Ge-структуры с субмонослойными включениями
  • 3.1.2. Si—Ge-структуры с квантовыми точками
• 3.2. Радиационная стойкость кристаллов с квантовыми точками
• Список литературы к главе 3

Глава 4
Методы получения самоорганизованных Si—Ge-наноструктур

• 4.1. Фундаментальные предпосылки
• 4.2. Рост и особенности упорядочения ансамблей нанокластеров Ge
  • 4.2.1. Морфологические перестройки
  • 4.2.2. Эффекты упорядочения
  • 4.2.3. Размеры и плотность островков: возможности управления
• 4.3. Особенности создания гетероструктур Si—Ge с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии
• 4.4. Искусственные подложки
  • 4.4.1. Буферные слои с изменяющимся параметром решетки
  • 4.4.2. Мезаподложки
  • 4.4.3. Дислокационные фильтры
  • 4.4.4. Факторы, влияющие на процесс упорядочения
  • 4.4.5. Si—Ge-наноструктуры с квантовыми точками
  • 4.4.6. Эффекты упорядочения при формировании наноструктур на основе SiGe/Si
• 4.5. Свойства самоорганизованных Si—Ge-наноструктур, полученных методом ионной имплантации [128–130]
• 4.6. Получение наноразмерных Si—Ge-структур методом термического испарения
• Список литературы к главе 4

Глава 5
Синтез проводящих и полупроводниковых соединений в кремнии

• 5.1. Наноструктурированные слои дисилицида кобальта на поверхности кремния, образующиеся при внедрении ионов Co+ в подложку кремния [1]
  • 5.1.1. Силициды, их свойства и применение [2]
  • 5.1.2. Ионный синтез
  • 5.1.3. Самоорганизация приповерхностного слоя дисилицида кобальта [8, 10, 11]
  • 5.1.4. Фрактальный анализ поверхности дисилицида кобальта, полученного ионным синтезом
• 5.2. Ионный синтез соединений АIIIВV в Si-матрице [1]
• 5.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия гетероструктур с нанокластерами InAs в матрице Si [46]
• Список литературы к главе 5

Глава 6
Формирование наноразмерных структур при ионном распылении поверхности полупроводников

• 6.1. Экспериментальные данные
• 6.2. Теоретическая модель
• Список литературы к главе 6

Глава 7
Нанокристаллы кремния, получаемые разными способами

• 7.1. Получение нанокристаллических пленок кремния методом CVD
• 7.2. Нанокристаллы кремния, полученные с помощью электрохимического процесса
• 7.3. Образование собственных нанокристаллов в монокристаллическом кремнии [22]
• 7.4. Нанокристаллы кремния в матрице аморфного кремния
• 7.5. Получение нанокристаллов кремния через образование пористого кремния
• 7.6. Формирование нанопроволок кремния [71]
• Список литературы к главе 7

Глава 8
Квантовые точки из монокристаллического Si, сформированные ионной имплантацией в пленках SiO2

• 8.1. Нанокристаллы Si и Ge в SiO2, полученные без применения ионной имплантации
• 8.2. Нанокристаллы Si и Ge в SiO2, полученные методом ионной имплантации
• 8.3. Влияние легирующих примесей на люминесценцию, связанную с нанокристаллами Si в матрице SiO2
• 8.4. Оптические и люминесцентные свойства SiO2
• 8.5. Образование нанокристаллов кремния между пленками диоксида кремния
• Список литературы к главе 8

Глава 9
Перспективы кремниевой наноэлектроники

• 9.1. Использование синхротронного излучения для анализа наноразмерных структур
• 9.2. Методы локальной модификации поверхности при помощи сканирующей зондовой микроскопии
• 9.3. Основные направления исследования самоорганизованных структур
  • 9.3.1. Сравнение особенностей самоорганизации в полупроводниках и металлических сплавах
  • 9.3.2. Автомодуляция по составу при эпитаксии соединений AIIIBV [85]
  • 9.3.3. Самоорганизация и нестабильность дефектной системы в полупроводниках, находящихся под облучением [81, 82]
  • 9.3.4. Формирование сверхрешеток в распределении плотности дефектов при облучении бинарных соединений
  • 9.3.5. Самоорганизация, обусловленная накоплением антиструктурных радиационных дефектов
• Список литературы к главе 9

Заключение

Список принятых сокращений