ZAKŁAD BADAŃ MATERIAŁÓW I STRUKTUR PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Transkrypt

1 ZAKŁAD BADAŃ MATERIAŁÓW I STRUKTUR PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Kierownik: Zespół: dr hab. inż. Andrzej CZERWIŃSKI, prof. nadzw. w ITE aczerwin@ite.waw.pl, tel. (0-22) prof. dr hab. Janina Marciak-Kozłowska, dr hab. inż. Andrzej Misiuk, misiuk@ite.waw.pl, dr hab. inż. Tadeusz Piotrowski, prof. nadzw. w ITE, piotrows@ite.waw.pl, dr inż. Jacek Ratajczak, rataj@ite.waw.pl, dr inż. Adam Łaszcz, laszcz@ite.waw.pl, dr inż. Mariusz Płuska, mpluska@ite.waw.pl, mgr inż. Marek Wzorek, mwzorek@ite.waw.pl 1. Prace prowadzone w 2010 r. W 2010 r. w Zakładzie Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych realizowano następujące projekty naukowe: Charakteryzacja oraz rozwój metod badania materiałów, struktur i przyrządów wytworzonych w procesach mikro- i nanotechnologii elektronicznych. Etap I (projekt statutowy nr ); Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych (projekt badawczy InTechFun, projekt kluczowy w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, zadania Charakteryzacja materiałów metodami mikroskopii elektronowej oraz Charakteryzacja struktur metodami mikroskopii elektronowej (UDA-POIG /08-01); Charakterystyka multikrystalicznego krzemu modyfikowanego procesami geterowania i pasywacji na potrzeby wytwarzania ogniw fotowoltaicznych (projekt badawczy nr N ). 2. Wpływ wbudowanego pola elektrycznego w strukturach półprzewodnikowych na wyniki badań katodoluminescencji W 2010 r. przeprowadzono badania wykazujące nieznane dotychczas mechanizmy oddziaływania odległych obszarów preparatu na wyniki badań katodoluminescencji (CL). Celem było doprowadzenie do pełnej kontroli wyników badań oraz do otrzymania z nich nieuzyskiwanych do tej pory informacji o preparacie. Badania przeprowadzono na heterostrukturach laserowych AlGaAs/GaAs ze studnią kwantową grubości 8 nm z InGaAs, wytworzonych w procesie epitaksji z wiązek molekularnych w Zakładzie Fotoniki.

2 2 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. a) b) CL [j.u.] CL [j.u.] I beam (na) Serie4 400 Serie3 340 Serie2 285 Serie1 179 Serie λ [nm] nm (AlGaAs) 870 nm (GaAs) 980 nm (InGaAs) I beam [na] Rys. 1. a) Widma CL struktury AlGaAs/GaAs ze studnią kwantową InGaAs przy punktowym pobudzaniu wiązką elektronową o energii E beam = = 30 kev i prądzie I beam = 45, 179, 285, 340 i 400 na, b) wykresy wartości maksymalnych poszczególnych pików CL w zależności od wartości prądu I beam Sygnał CL rejestrowany dla obszarów struktury, w których (lub w pobliżu których) nie występuje silne pole elektryczne, jest związany z lokalnymi właściwościami struktury w punkcie pobudzenia i jego najbliższym otoczeniu. Natomiast ten sygnał rejestrowany podczas pobudzania wiązką elektronową obszarów struktury, w których (lub w pobliżu których) występuje silne pole elektryczne, zależy nie tylko od lokalnych właściwości punktu pobudzenia, lecz także od rozkładu rezystancji w całej strukturze, ewentualnie również od dołączonej rezystancji w zewnętrznym obwodzie elektrycznym. Istotnym czynnikiem kształtującym wpływ rezystancji w strukturze półprzewodnikowej na sygnał CL jest wartość prądu wiązki elektronowej I beam. Ilustruje to rys. 1a pokazujący zarejestrowane widma CL podczas punktowego pobudzania struktury wiązką elektronową o różnej wartości prądu I beam. Długość fali dla maksimów emisji z poszczególnych warstw heterostruktury laserowej wynosiła odpowiednio: ok. 705 nm dla AlGaAs, ok. 870 nm dla GaAs i ok. 980 nm dla studni kwantowej InGaAs. Można zauważyć, że zależność inten- sywności emisji od prądu I beam w przypadku studni kwantowej (dla InGaAs) jest wyraźnie inna niż w przypadku warstw GaAs i AlGaAs. Potwierdzają to wykresy przedstawione na rys. 1b, na których widać zależność maksimów poszczególnych pików od wartości prądu wiązki elektronowej. Podczas gdy zależności emisji z warstw AlGaAs i GaAs od prądu wiązki elektronowej mają podobny przebieg (w przybliżeniu liniowy powyżej I beam = 179 na), to w przypadku emisji ze studni kwantowej (znajdującej się w polu elektrycznym złącza p-n) mamy do czynienia z wyraźnie inną charakterystyką. Wykresy przedstawione na rys. 2 świadczą o tym, że za poziom sygnału CL pochodzącego ze studni kwantowej odpowiada rozpływ prądu. Widać, że dla prądu wiązki elektronowej I beam = 259 na zmiana rezystancji w zewnętrznej gałęzi obwodu elektrycznego wpływa w zauważalny sposób wyłącznie na sygnał CL emitowany ze studni kwantowej. Zwarcie wyprowadzeń struktury powoduje całkowite wygaszenie sygnału CL pochodzącego ze studni kwantowej InGaAs. Wygasza

3 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 3 się wobec tego wyłącznie promieniowanie z warstw będących wówczas w silnym polu elektrycznym, gdyż łatwy odpływ prądu EBIC do zewnętrznej gałęzi obwodu elektrycznego nie pozwala na gromadzenie się ładunku i kompensowanie w ten sposób elektrycznego pola złącza. Uwzględnienie wpływu wbudowanego pola elektrycznego na wyniki badań katodoluminescencyjnych w SEM ma istotne znaczenie podczas interpretacji wyników. Na przykład całkowity brak emisji CL z obszarów struktury znajdujących się w polu elektrycznym nie musi świadczyć o silnym zdefektowaniu tych obszarów lub np. o tym, że pewne warstwy nie zostały wytworzone prawidłowo w procesie technologicznym. Aby mieć pełny obraz zjawisk zachodzących w danej strukturze, badania CL na λ [nm] leży przeprowadzać dla różnych wartości prądu wiązki elektronowej. W przypadku badania techniką CL struktur z możliwością dołączenia zewnętrznej gałęzi obwodu elektrycznego zmiana rezystancji w tej gałęzi może pozwalać na odseparowanie sygnału CL pochodzącego z warstw niebędących w polu elektrycznym od sygnału CL pochodzącego z warstw objętych tym polem. Ten pomiar pozwala wyjaśnić, który i jak duży składnik widma CL pochodzi z danych warstw struktury półprzewodnikowej. 3. Określanie przestrzennego rozkładu nośników ładunku z pozornego podczerwonego pola temperaturowego TEM Rozkłady koncentracji nośników ładunku w przyrządach półprzewodnikowych są wyznaczane z ogólnych równań transportu nośników, równania Poissona i równań przewodności cieplnej zapisywanych w trójwymiarowej przestrzeni oraz przyjętych warunków brzegowych opisujących geometrię i początkowe elektryczne parametry przyrządu. W 2010 r. wykazano możliwość wykorzystania pomiarów termowizyjnych bazujących na zmianach emisyjności do ujawniania przestrzennego rozkładu koncentracji nośników prądu w przyrządach półprzewodnikowych oraz określono zakres koncentracji nośników, przy którym można stosować przybliżenia liniowe wiążące gęstość strumienia promieniowania z koncentracją nośników ładunku. Wyniki teoretycznej analizy rozkładu nośników ładunku porównano z wynikami eksperymentalnych pomiarów termowizyjnych. CL [j.u.] open-circuit rozwarcie 44 kohms kω short-circuit zwarcie Rys. 2. Widma CL struktury AlGaAs/GaAs ze studnią kwantową InGaAs zarejestrowane podczas punktowego pobudzania jej wiązką elektronową o energii E beam = 30 kev i prądzie I beam = 259 na dla trzech różnych warunków: przy rozwartych albo zwartych zewnętrznych wyprowadzeniach struktury albo przy rezystanstancji 4 kω dołączonej do wyprowadzeń struktury

4 4 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. Struktura badanej planarnej diody p-n podgrzana do temperatury ponad 300 K emituje promieniowanie poza krawędzią absorpcji podstawowej, o długościach fal λ > hc/e g, gdzie h jest stałą Planka, c szybkością światła, E g szerokością przerwy zabronionej. Promieniowanie to jest proporcjonalne do emisyjności ε danego obszaru diody. Obszar bazy diody jest początkowo (bez polaryzacji) stosunkowo przezroczysty dla podczerwieni (2 < λ < 12 μm) (k 0 d << 1), gdzie k 0 jest początkową wartością współczynnika absorpcji, d grubością bazy diody. Przy wzroście koncentracji nośników w tym obszarze (w wyniku wzrostu gęstości prądu przepuszczanego przez złącze) staje się on coraz bardziej absorbujący. Natężenie strumienia promieniowania emitowanego (Thermal Emission, TE) przez bazę diody można zapisać jako Р = εw B, gdzie W B jest natężeniem pro- mieniowania emitowanego przez ciało czarne o temperaturze T w badanym zakresie spektralnym, R współczynnikiem odbicia. Emisyjność ε (1 R)(1 exp( kd)) zależy od grubości bazy d i współczynnika absorpcji k, określonego koncentracjami n i p oraz przekrojami czynnymi na absorpcję elektronów σ n i dziur σ p, zgodnie z przybliżoną zależnością k = σ n n + σ p p. Wstrzykiwane prądem elektrycznym nośniki powodują wzrost absorpcji optycznej w bazie diody, gdy rośnie iloczyn kd, a TE wzrasta do granicy określonej zależnością Р max = (1 R)W B. Dalszy wzrost koncentracji nośników nie powoduje już wzrostu natężenia promieniowania. Dla emisji promieniowania przez planarną strukturę p-n o temperaturze T i emisyjności ε otrzymujemy przybliżoną zależność na natężenie strumienia podczerwonego dla przypadku, gdy nie płynie przez nią prąd elektryczny: P 1 W B (1 R)A(1 exp[ (σ n n 0 + σ p p 0 )d]). (1) Natężenie strumienia promieniowania P 2 docierające do detektora w kamerze termowizyjnej, gdy przez diodę przepływa prąd elektryczny, ma postać: P 2 = W B (1 R)A(1 exp[ (σ n n 0 + σ p p 0 + Δnσ n + Δpσ p )d)]) (2) gdzie Δn, Δp są koncentracjami nośników nadmiarowych wstrzykiwanych prądem. Przyjmując Δn = Δp, otrzymuje się przybliżoną wielkość sygnału różnicowego natężenia strumienia promieniowania P 2 P 1 = ΔP w postaci: ΔP W B (1 R)A*dΔ (σ n + σ p ), (3) gdzie A* jest stałą wynikającą z geometrii, zakresu spektralnego detektora i współczynnika kierunkowego dopasowania prostej. Można przyjąć, że W B, R, d, σ n, σ p są stałe w temperaturze struktury T. Warunki pozwalające zastosować to liniowe przybliżenie, godząc się z błędem < ±20%, wymagają, by (σ n n + σ p p )d < 0,8, co oznacza, że koncentracje n = n 0 +Δn i p = p 0 +Δp nie mogą być bardzo duże. Przyjmując jednakowe przekroje czynne dla elektronów i dziur równe cm 2 i zaniedbując bardzo małe koncentracje równowagowe w bazie badanej diody (~ cm 3 ), otrzymuje się graniczną kon-

5 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 5 centrację cm 3 stosowalności tych przybliżeń. W badanej strukturze maksymalna koncentracja wstrzykiwanych nośników nie przekraczała cm 3. Wyznaczenie bezwzględnej wartości koncentracji nośników nadmiarowych wymaga skalowania w celu wyznaczenia stałej A*. Poznanie rozkładu nośników pozwala zweryfikować rozwiązania konstrukcyjne przyrządu oraz ujawnić defekty krystalograficzne i technologiczne. Można wykorzystać spadek natężenia strumienia promieniowania w funkcji odległości od złącza do wyznaczenia długości drogi dyfuzji nośników ładunku w temperaturze struktury. Obiektem badań była planarna struktura diodowa wytworzona na płytce 2 kω cm FZ n-si o grubości 300 µm w Zakładzie Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych. W środku kwadratowego obszaru struktury 6 6 mm 2 wytworzono złącze p + -n (0,5 0,5 mm 2 ), a na obrzeżu tego obszaru złącze n + -n (szerokości 0,5 mm). Tylna powierzchnia struktury z nałożoną warstwą SiO 2 została pokryta warstwa aluminiową stanowiącą lustro dla promieniowania. Strukturę zamontowaną na miedzianym przepuście umieszczono na grzejniku i utrzymywano w stabilizowanej temperaturze 80 o C. Termowizyjne różnicowe obrazy pracującej diody planarnej pokazano na rys. 3. Widać tam wstrzykiwanie nośników nadmiarowych ładunku zarówno od strony złącza p + -n, jak i od strony kontaktu, czyli złącza n + -n. a b Rys. 3. Termowizyjny obraz struktury zapisany przy przepływie impulsu prądu elektrycznego 0,3 A (a) i 0,8 A (b) przy temperaturze 400 K. Nad obrazami pokazano rozkład gęstości strumienia promieniowania (w jednostkach umownych), rejestrowany wzdłuż poziomej linii przechodzącej przez środek struktury. Zarejestrowany obraz pozwala na dokładną ocenę niejednorodności emitowanego promieniowania i jego zależności od geometrii struktury i parametrów rekombinacyjnych. Umożliwia ocenę jakości przeprowadzonego procesu technologicznego i jest wskazówką do wprowadzenia zmian konstrukcyjnych.

6 6 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. Z obserwacji termowizyjnych wynika, że czas życia nośników ładunku nie odbiega wyraźnie od przyjętego do symulacji, co potwierdzają profile rozkładu promieniowania przedstawione na rys. 3. Wyznaczona z nich długość drogi dyfuzji wynosi ponad 1 mm, co przy współczynniku dyfuzji dziur w krzemie równym ok m 2 /s określa czas życia nośników ładunku τ > 1 ms. a) b) Rys. 4. a) Teoretyczne profile koncentracji dziur wzdłuż płaszczyzny przechodzącej przez środek struktury dla warunków s = 0 na górnej powierzchni i s = 0 lub 100 cm/s na tylnej powierzchni, b) eksperymentalny profil emitowanego podczerwonego promieniowania. Redukcja promieniowania w obszarach bliskich do granic złączy n-n+ oraz n-p+ wynika z ekranowania tych obszarów metalicznym kontaktem. Na rys. 4 przedstawiono wyniki symulacji dla dwu wartości szybkości rekombinacji powierzchniowej na spodniej stronie struktury, równych 0 i 100 cm/s, przy tym samym czasie życia nośników 1 ms. 4. Badania HRTEM struktury warstw GaSb wytwarzanych metodą MBE na niedopasowanym sieciowo podłożu GaAs Wzrost supersieci InAs/GaSb przeprowadza się głównie z wykorzystaniem podłoża GaSb. W GaSb występuje jednak silna absorpcja promieniowania podczerwonego przez swobodne nośniki. Dlatego przeprowadzane są próby wzrostu warstw GaSb na innych podłożach, np. GaAs. Technologicznym problemem wzrostu na podłożu GaAs jest natomiast ograniczenie gęstości defektów powstających podczas procesu epitaksji. Celem pracy było zbadanie przy użyciu konwencjonalnej (TEM) oraz wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej (HRTEM) struktury warstw GaSb wytworzonych w Zakładzie Fotoniki na podłożu GaAs o orientacji (100) przy użyciu metody epitaksji z wiązki molekularnej (MBE). Gęstość dyslokacji w warstwie GaSb przy powierzchni materiału, wyznaczona z obrazów planarnych TEM, wynosiła ok cm 2.

7 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 7 Rysunek 5 przedstawia przykładowe obrazy HRTEM przekroju poprzecznego granicy warstwy GaSb oraz podłoża GaAs, na których można wykryć periodyczną sieć dyslokacji na granicy GaAs/GaSb. Zaznaczono zaobserwowane dyslokacje niedopasowania, będące skutkiem występowania nadmiarowej płaszczyzny typu (111) w GaAs w stosunku do płaszczyzn tego typu w GaSb. Zaobserwowana na obrazach HRTEM średnia odległość między dyslokacjami (5,54 nm) świadczy o tym, że w badanych obszarach praktycznie całe naprężenie wy- Rys. 5. Obrazy HRTEM przekroju poprzecznego międzypowierzchni GaAs/GaSb. Strzałkami zaznaczono dyslokacje niedopasowania. nikające z niedopasowania sieci krystalicznej GaSb oraz podłoża GaAs zrelaksowało w postaci dyslokacji niedopasowania. Jednak lokalne odległości między dyslokacjami niedopasowania zmieniają się od 4 do 6,5 nm. Poza dyslokacjami w materiale wykryto też inne defekty powstające podczas wzrostu GaSb w całej objętości warstwy, takie jak mikrobliźniaki. 5. Badania HRTEM i TEM struktur InAs/GaSb Supersieci II rodzaju ze związków InAs/GaSb są stosowane do wytwarzania detektorów podczerwieni. Wykorzystanie supersieci InAs/GaSb umożliwia pracę detektorów w wyższych temperaturach oraz zmianę długości fal rejestrowanego promieniowania poprzez zmianę grubości składowych warstw. Istotne znaczenie ma wyeliminowanie z detektorów szkodliwych dla zdrowia metali ciężkich (Hg i Cd) stosowanych w detektorach HgCdTe. Przy użyciu transmisyjnej mikroskopii elektronowej (w tym wysokorozdzielczej HRTEM) były badane struktury supersieci wytworzonych w Zakładzie Fotoniki metodą epitaksji z wiązki molekularnej (MBE). Zbadano struktury dla czterech wersji technologii różniących się temperaturą procesów epitaksji i sposobem przygotowywania międzypowierzchni kolejnych warstw. Obrazy planarne TEM wykazują, że struktura A045 jest silnie zdefektowana. Defekty występują w postaci skupisk o rozmiarach rzędu jednego mikrometra. Z przekrojów poprzecznych zdefektowanego obszaru wynika, że defekty mają swoje źródło już w obszarze pierwszej międzypowierzchni podłoża i pierwszej składowej warstwy supersieci. Dyslokacje rozciągają się również w głąb podłoża. Struktura A048 na wykonanych obrazach HRTEM i TEM ma najlepszą jakość supersieci InAs/GaSb spośród wszystkich zbadanych struktur. Przekroje poprzeczne, jak i obrazy planarne nie wykazują obecności defektów w materiale. Stwierdzono, że grubości składowych warstw są jednorodne w objętości całej

8 8 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. Rys. 6. Obraz HRTEM przekroju poprzecznego struktury A048 badanej struktury. Zmierzone grubości wynoszą 7 8 monowarstw atomowych (ML) oraz ML, odpowiednio dla InAs oraz GaSb. Rysunek 6 przedstawia wysokorozdzielczy obraz przekroju poprzecznego fragmentu struktury A048. Obrazy planarne (rys. 7a) wykazują w strukturze A055 obecność dyslokacji (przykładowe dyslokacje oznaczono na rysunku literą D), błędów ułożenia (oznaczonych jako BU), jak i defektów innego typu (oznaczonych jako X). Defekty te są też widoczne na przekrojach poprzecznych (rys. 7b). Związane jest z nimi wyraźne zaburzenie składowych warstw w obszarach o średnicy rzędu nm. Defekty występujące w strukturze rozpoczynają się już od międzypowierzchni między podłożem i pierwszą warstwą supersieci. a) b) Rys. 7. Struktura A055: a) obraz planarny TEM, b) przekrój poprzeczny TEM (literą X oznaczono defekt obserwowany wcześniej na preparatach planarnych). 6. Badania kwantowych fotowoltaicznych struktur krzemowych Struktury oparte na obecności nanowytrąceń krzemowych w strukturze azotku krzemu są badane ze względu na ich perspektywiczne zastosowanie w wielu dziedzinach, m. in. w optoelektronice i fotowoltaice Celem pracy było opracowanie metodyki pomiarowej do oceny i szczegółowej charakteryzacji procesów technologicznych wytwarzania wytrąceń krzemowych o rozmiarach kropek kwantowych. Podjęto je i wykonano w ramach prac nad wy-

9 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 9 tworzeniem taniego materiału o szerszej niż lity krzem szerokości przerwy zabronionej, który mógłby być zastosowany do wytworzenia specjalizowanych ogniw fotowoltaicznych. Prace technologiczne wytworzenia wielowarstwowych struktur kwantowych prowadzono w Zakładzie Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych. Do wytworzenia wielowarstwowego naprzemiennego układu warstw amorficznego azotku krzemu a-sin x :H (na przemian warstw azotku stechiometrycznego i przesyconego krzemem) wykorzystano metodę PECVD stosowaną do nakładania niskotemperaturowych warstw pasywujących. W warstwach o zwiększonej zawartości Si poddawanych wygrzewaniu można wytworzyć niskowymiarowe struktury krystaliczne (typu kropek kwantowych), w których wyraźnie widoczne są zachodzące zjawiska kwantowe. Rozmiary tych nanocząstek zależą zarówno od stosunku przepływu gazów zastosowanym przy wytwarzaniu warstwy, jak i od grubości warstw izolatora i parametrów wygrzewania. Katodoluminescencja (CL) była wykorzystana m. in. do oszacowania rozmiarów nanocząstek. Na rys. 8 widać widma CL warstwy azotku krzemu wytworzonej z nadmiarem Si i wygrzanej w 1100 o C w celu uzyskania nanocząstek krzemowych. Maksymalna intensywność CL przypada dla długości fali λ = 350 nm (światło niebieskie), niezależnie od stosunku przepływu gazów R = [NH 3 ]/[SiH 4 ] stosowanych do wytworzenia warstw. Tej długości fali odpowiada energia fotonów E o 3,5 ev. Oprócz tego silnego piku występują jeszcze dwa słabsze maksima dla energii fotonów E o 3,1 ev (λ o 400 nm) i E o 1,9 ev (λ o 650 nm ). Trzy widma odpowiadają różnym stosunkom przepływu gazów R = = [NH 3 ]/[SiH 4 ], mianowicie 0,2; 1 oraz 10. Rys. 8. Natężenie katodoluminescencji w funkcji długości fali światła dla warstw SiN x :H osadzanych na szkle i wygrzanych w 1100 o C przez 1 godz. Badane warstwy miały współczynniki załamania w granicach 1,8 3,0 w zależności od stosunku przepływu silanu do amoniaku (NH 3 /SiH 4 ) lub azotu do silanu (N 2 /SiH 4 ). Energia emisji dla niskowymiarowych struktur krzemowych w zależności od rozmiaru nanocząstek d jest przesunięta w kierunku krótszych fal w stosunku do szerokości przerwy energetycznej Si. Do wyznaczenia rozmiaru d zastosowano przybliżoną zależność (T.-Y. Kim i in., Appl. Phys. Lett. 85, 5355, 2004) : d = 3,44/(E E 0 ) 0,5. (4) Krystaliczna struktura wytworzonych nanocząstek została potwierdzona w badaniach HRTEM. Obliczone rozmiary nanocząstek Si, odpowiadające maksimom

10 10 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. Rys. 9. Obrazy HRTEM wytworzonych warstw wraz z widocznymi w warstwach niestechiometrycznego azotku krzemu wytrąceniami krzemowymi o wymiarach ok nm. Przykładowe wytrącenia wskazano strzałkami. Widoczna struktura krystaliczna tych nanocząstek w odróżnieniu od otaczającego materiału amorficznego. Rys. 10. Pomiary SPV wielowarstwowych struktur azotku krzemu na krzemie po procesach wygrzewania w temperaturze 1000 lub 1100 o C wyznaczonym w badaniach CL, wynoszą zgodnie ze wzorem (4) odpowiednio ok. 2,23; 2,44 i 3,89 nm. Badaniom przy użyciu wysokorozdzielczej transmisyjnej mikroskopii elektronowej (HRTEM) poddano strukturę składającą się z 20 par warstw azotku krzemu o grubości 3 nm każda (warstwa niestechiometryczna Si x N y, współczynniku załamania n = 3,2) oraz 6,4 nm (warstwa stechiometryczna Si 3 N 4, n = = 1,86), nałożonych na płytkę krzemową FZ i wygrzewanych w temperaturze 1100 o C przez 20 min. w celu uzyskania nanowytrąceń krzemowych. Wykonany obraz HRTM (rys. 9) pozwala na określenie wymiarów wytrąceń krzemowych widocznych tutaj jako obszary o krystalicznej strukturze krzemowej. Marker na zdjęciu wyznacza rozmiar 2 nm. Pomiary te pokazują możliwość uzyskania struktury kwantowej o wytrąceniach z rozmiarami rzędu 3 10 nm przy wykorzystaniu technologii nakładania warstw stosowanej w ITE. Badania powierzchniowego efektu fotowoltaicznego (SPV) prowadzono dla wielowarstwowych struktur azotku krzemu różniących się wymiarami (rys. 10). Oznaczenie I odpowiada dwuwarstwie 3 nm Si x N y i 6 nm Si 3 N 4, natomiast oznaczenie II dwuwarstwie 2 nm Si x N y i 2 nm Si 3 N 4. Warstwy otrzymane przy użyciu opisanej technologii wygrzewano w temperaturze 1000 lub 1100 C. Jako próbkę odniesienia mierzono płytkę krzemową z pojedynczą stechiometryczną warstwą azotku krzemu o grubości 80 nm. 7. Badanie warstw PtSi do zastosowań jako źródło/dren w tranzystorach MOS o niskiej barierze Schottky ego Celem prac była kompleksowa charakteryzacja mikrostruktury krzemku platyny oraz granic fazowych krzemek/si po kolejnych procesach technologicznych przy użyciu różnych technik transmisyjnej mikroskopii elektronowej.

11 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 11 Jednym ze sposobów obniżenia wysokości bariery Schottky ego jest wprowadzenie domieszki za pomocą implantacji do obszarów granicznych PtSi-Si. Wyróżnia się tutaj dwa procesy: (1) wprowadzenie domieszki do warstwy metalu przed wygrzewaniem powodującym wytworzenie warstwy PtSi (Implantation Through the Metal proces ITM) lub (2) wprowadzenie domieszki do wytworzonej już warstwy PtSi (Implantation Through the Silicide proces ITS). Zastosowanie procesu ITS wymaga dodatkowego procesu wygrzewania poimplantacyjnego, którego celem jest aktywacja samej domieszki. Warstwy krzemku platyny zostały wytworzone poprzez wygrzewanie przez 2 min. (dla każdej ze struktur) w temperaturze 300 C warstwy platyny grubości 20 nm osadzonej na podłożu Si. Do wprowadzenia domieszki do obszarów granicznych PtSi-Si zastosowano procesy implantacji: ITM oraz ITS. Dawka implantacji dla obu przypadków była jednakowa: cm 2 przy energii 20 kev. Dla procesu ITS wygrzewanie poimplantacyjne przeprowadzono przez 5 min. w dwóch różnych temperaturach: 400 i 500 C. Badania wykazały, że bez względu na rodzaj procesu w każdym przypadku cała warstwa Pt (20 nm) całkowicie reaguje z Si już podczas wygrzewania w 300 C, tworząc warstwę krzemku platyny grubości ok. 40 nm. W warstwach tych są widoczne duże ziarna (rys. 11), które wypełniają całą grubość warstw krzemkowych. Jednakże morfologia warstw krzemkowych jest różna i zależy od przeprowadzonego procesu implantacji i dodatkowych wygrzewań poimplantacyjnych. Ziarna w warstwie krzemku struktury Pt/Si po procesie ITM i wygrzewaniu w 300 C są nieregularne i mają ostre kształty (rys. 11a). Taki kształt ziaren wpływa na nierówność powierzchni warstwy krzemku oraz na jakość granicy fazowej krzemek/si, która jest bardzo nierówna po procesie ITM i przeprowadzonym wygrzewaniu w 300 C. Nierówność powierzchni warstwy krzemku, jak i granicy fazowej krzemek/si w próbce wygrzewanej w 300 C, a następnie poddanej procesowi implantacji (ITS) jest znacznie mniejsza (rys. 11b) niż po procesie ITM i wygrzewaniu w 300 C. Również kształt ziaren w warstwie krzemku jest bardziej regularny niż przypadku próbki ITM. Na obrazie struktury Pt/Si po procesie ITS i wygrzewaniu poimplantacyjnym w 400 C (rys. 11c) nie obserwuje się zmiany mikrostruktury warstwy krzemku w porównaniu do próbki po procesie ITS bez dodatkowego wygrzewania. Grubość warstwy krzemku, kształt ziaren, jakość granicy fazowej są porównywalne w obu przypadkach. Widać, że dodatkowe wygrzewanie w 400 C ma znikomy wpływ na strukturę wytworzonego wcześniej krzemku platyny. W przypadku struktury Pt/Si po ITS i wygrzewaniu w 500 C (rys. 11d) następuje zmiana mikrostruktury warstwy krzemku platyny. Ziarna krzemku są bardziej regularne niż w próbce po procesie ITS i wygrzewaniu w 400 C i mają kształt zbliżony do kwadratów i prostokątów. Badaniom składu chemicznego metodą spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDXS) poddano próbki po procesach ITM i ITS, gdzie formowanie się krzemku platyny odbywało się przez wygrzewanie w 300 C, oraz

12 12 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. próbkę po procesie ITS i wygrzewaniu w 500 C. Badania pokazały, że stosunek koncentracji atomów Pt:Si w krzemku wynosi prawie 50:50. Rys. 11. Obrazy TEM struktur Pt/Si po różnych procesach technologicznych: a) po procesie ITM i wygrzewaniu w 300 C, b) po wygrzewaniu w 300 C i bezpośrednio po procesie ITS, c) po wygrzewaniu w 300 C, procesie ITS i wygrzewaniu w 400 C, d) po wygrzewaniu w 300 C, procesie ITS i wygrzewaniu w 500 C Dla wszystkich rodzajów próbek, w których zastosowano procesy ITS (próbki bez i z dodatkowym wygrzewaniem w 400 i 500 C), została przeprowadzona także analiza dyfrakcyjna warstwy krzemku, która wykazała, że w każdej z próbek tworzy się rombowa faza PtSi. Zmierzona wysokość bariery Schottky ego w obszarze PtSi-Si dla próbki po procesie ITM jest równa 0,13 ev. Podobny wynik (0,12 ev) otrzymano dla próbki po procesie ITM i wygrzewaniu poimplantacyjnym w 400 o C. Jednak zastosowanie procesu ITS z wygrzewaniem poimplantacyjnym w 500 C powoduje już znaczne obniżenie wysokości bariery Schottky ego do wartości 0,082 ev (G. Larrieu, E. Dubois, R. Valentin, N. Breil, F. Damneville, G. Dambrine, J. P Raskin, J. C. Pesant, IEDM Tech. Dig., 147, 2007). Z wykonanych badań wynika, że różnice w wysokości bariery Schottky ego między próbkami po różnych procesach technologicznych (ITM, ITS bez i z wygrzewaniem poimplantacyjnym) są silnie związane z obserwowaną mikrostrukturą obszaru PtSi/Si. Dlatego badania mikrostruktury obszaru PtSi/Si po tych procesach były istotne dla optymalizacji technologii wytwarzania nowoczesnych układów z tranzystorami typu MOS z niską barierą Schottky ego. 8. Badania wpływu wysokich ciśnień-temperatur na strukturę Cz-Si zaburzoną przez implantację, napromieniowanie elektronami lub neutronami We współpracy z licznymi zespołami zewnętrznymi badano właściwości strukturalne i pochodne próbek. Typowe badane materiały zestawiono w tab. 1. Efektem prac w okresie było 8 publikacji (w tym 2 w pismach z listy filadelfijskiej) oraz 5 artykułów zgłoszonych do druku (w tym 3 w pismach z listy filadelfijskiej). Przygotowano 13 prezentacji na konferencjach międzynarodowych (w tym 5 referatów).

13 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 13 Próbka Energia E [kev] Tabela 1. Badane próbki Dawka D [cm 2 ] Zasięg implantowanych jonów R p [nm] Si:He ASi:N BSi:N 140 1, ASi:Si BSi:Si CSi:Si ASi:O BSi:O Si:V Si:Mn GaSb:Mn Próbki referencyjne Ponadto prowadzono badania wpływu HT-HP na strukturę: warstw cienkich: SiN x, SiO x i podobnych, próbek Cz-Si napromieniowanych elektronami lub neutronami, roztworów stałych Si-Ge. Właściwości próbki Si:O,H Na szczególną uwagę zasługuje zbadanie wpływu HT-HP na strukturę BSi:O o dawce implantowanego tlenu zbliżonej do stosowanej w tzw. strukturach SIMOX. Stwierdzono m. in., że struktura (rys. 12), zawartość i profil koncentracji wodoru Rys. 12. Mapy sieci odwrotnej próbek BSi:O: A wykonanej z implantowanego (as-implanted) BSi:O poddanego niskotemperaturowemu wygrzaniu w plazmie wodorowej; B wykonanej z BSi:O wygrzanego przez 5 h w 1230 K pod ciśnieniem 1,0 GPa, wygrzanej w plazmie wodorowej i kolejno wygrzanej przez 1 h w 723 i 973 K pod ciśnieniem argonu 10 5 Pa. Osie w jednostkach sieci odwrotnej (rlu).

14 14 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. Rys. 13. Zmierzone metodą SIMS profile wodoru i tlenu w próbce BSi:O,H wykonanej z BSi:O wygrzanego przez 10 h w 923 K pod ciśnieniem 10 5 Pa Rys. 14. Zmierzone metodą SIMS profile wodoru i tlenu w próbce BSi:O,H wykonanej z BSi:O (D = cm -2 ) wygrzanego przez 5 h w 1570 K pod ciśnieniem 10 7 Pa, po dodatkowym wygrzaniu przez 1 h w 873 K pod ciśnieniem 1,1 GPa w obrębie głębszych obszarów próbek BSi:O,H, wykonanych poprzez nawodorowanie uprzednio wygrzanych w K próbek BSi:O, zależą od profilu koncentracji (rys. 13) implantowanego tlenu i od ciśnienia HP stosowanego przy wstępnym wygrzaniu Si:O. Wodór akumulowany w pobliżu R p w próbkach Si:O,H pozostaje wykrywalny nawet po wygrzaniu struktur Si:O,H w temperaturze 873 K (rys. 14). Właściwości próbki Si:V Próbki Si:V badano m. in. metodami mikroskopii elektronowej (TEM), SIMS, rentgenowskimi oraz synchrotronowymi (na eksperymentalnych stanowiskach F1 i F2 synchrotronu DORIS III w HASYLAB, DESY, Hamburg). W wyniku implantacji V + w próbkach Si:V może zostać wytworzona amorficzna warstwa zagrzebana (a-si). Taka warstwa powstaje w pobliżu R p w warunkach przekroczenia krytycznej wartości wprowadzonej energii. Maksymalna koncentracja wanadu w implantowanym Si:V (D = cm 2 ) sięga poziomu ok. 0,1 at.% przy braku znaczących nieregularności koncentracji. Implantowany Si:V ma strukturę warstwową. Topogramy synchrotronowe wykazują obecność stosunkowo znacznego kontrastu. Amorficzny obszar a-si zostaje uformowany w pobliżu R p. W warunkach wygrzewania próbek Si:V pod ciśnieniem atmosferycznym, jak również w warunkach HP obszar a-si ulega efektowi Solid Phase Epitaxial Regrowth (SPER). Wygrzanie Si:V w 723 K powoduje zauważalne zmiany profili koncentracji. Wykazuje ona maksimum w pobliżu R p osiągając poziom ok. 0,6 at.% (rys. 15). Formowanie fazy o składzie VSi 2 i jeszcze wyraźniejsze SPER są obserwowane w przypadku obróbki Si:V w HT 900 K. Zazwyczaj maksymalna koncentracja wanadu była obserwowana poniżej R p, na głębokości ok. 280 nm, natomiast minimalna przy R p. Zwiększone ciśnienie hydrostatyczne przy wygrzewaniu Si:V w wyższych temperaturach powoduje polepszenie doskonałości strukturalnej. Ten

15 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 15 efekt może być uwarunkowany, m. in. korzystnym wpływem HP na szybkość dyfuzji V + oraz defektów punktowych wytworzonych podczas implantacji. 9. Opis zjawisk transportu ciepła i ładunku w strukturach molekularnych i biologicznych Prowadzone w Zakładzie prace nad zjawiskami transportu ciepła mają bardzo szerokie zastosowanie. Są ważne zarówno dla medycyny, jak i techniki elektronicznej związanej z diagnostyką medyczną, preparatyką Rys. 15. Profile koncentracji wanadu w Czi chirurgią przy użyciu laserów. -Si:V (D = cm -2 ) implantowanym Ostatnio na świecie rozwijane są badania i wygrzanym przez 10 h w 723 K pod ciśnieinterdyscyplinarne: nanobiologia, femtobio- niem 10 5 Pa lub 1,1 GPa albo przez 5 h logia oraz femtomedycyna. Badania te łączą w 1400 K pod ciśnieniem 0,3 GPa w sobie metody matematyczne fizyki kwantowej i nanoelektroniki ze znajomością własności struktur biologicznych. W trakcie prac prowadzonych w 2010 r. wykazano, że w przypadku struktur biologicznych, w szczególności w przypadku procesów z wykorzystaniem działania krótkotrwałych impulsów laserowych na tkanki ludzkie, do opisu procesów termicznych należy stosować równanie typu hiperbolicznego ze względu na długie czasy relaksacji termicznej w tych tkankach. Różnice między rzeczywistym rozchodzeniem się ciepła w tkankach biologicznych, opisywanym przez równanie hiperboliczne, a przybliżeniami w oparciu o standardowe równanie dyfuzji (typu parabolicznego) są tak duże, że jest to krytyczny problem dla prawidłowego wykorzystania laserów w tych procesach. Główne uzyskane wyniki dotyczą analizy oddziaływania attosekundowych impulsów laserowych na tkanki biologiczne, w szczególności na rogówkę ludzką i mózg. Podstawowy parametr tych impulsów czas trwania rzędu s stwarza możliwość kontrolowania lokalizacji energii termicznej w oku lub w mózgu. Ma to podstawowe znaczenie dla rozwoju nowych metod terapeutycznych w okulistyce, neurologii oraz onkologii. Rogówka ludzka jest strukturą warstwową o całkowitej grubości ok. 530 μm. Patologiczne zmiany rogówki, np. patologia Fuchsa, prowadzą do niejednorodnego zwiększenia grubości rogówki do 700 μm. Oddziaływanie impulsu laserowego z rogówką prowadzi do generacji ciepła w rogówce i zmiany jej temperatury T. W standardowym opisie transportu ciepła przyjmuje się, że w rogówce inicjowany jest proces dyfuzji ciepła. Zwykle do opisu procesu dyfuzji korzysta się z prawa Ficka:

16 16 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. 2 T T = D t x gdzie: T(x,t) temperatura rogówki jako funkcja głębokości x i czasu t, D współczynnik dyfuzji termicznej. Wzór dobrze opisuje powolne procesy dyfuzji ciepła wywołane przez długotrwałe impulsy laserowe. W monografii J. Marciak-Kozłowska, M. Kozłowski From Femto- to Attoscience and Beyond, Nova Sci. Publ., USA, 2009, wykazano, że dla impulsów laserowych, dla których spełniony jest warunek, że czas trwania impulsu laserowego jest mniejszy od czasu relaksacji termicznej, równ. (5) powinno być zastąpione przez równanie typu hiperbolicznego: 2. τ T T T t t x = D. 2 2 Równanie (6) zostało rozwiązane dla rogówki ludzkiej o grubości 500 μm dla czasu trwania impulsu 1 s, przy czasie relaksacji termicznej 10 s. Wykazano, że w rogówce ciepło rozchodzi się w postaci zanikającej fali termicznej. Jest to nowy wynik w porównaniu z przyjmowanym do tej pory w literaturze założeniem o dyfuzyjnym transporcie ciepła w rogówce. (5) (6) 10. Uzyskane stopnie naukowe Dr inż. Mariusz Płuska stopień doktora uzyskany r. na podstawie rozprawy Metodyka eliminacji wpływu zakłóceń periodycznych na obrazy rejestrowane w skaningowej mikroskopii elektronowej (Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej, promotor prof. dr hab. inż. Remigiusz Rak). Dr inż. Mariusz Płuska stopień doktora uzyskany r. na podstawie rozprawy Wpływ rezystancji na wyniki badań technikami katodoluminescencji i EBIC (ITE, promotor dr hab. inż. Andrzej Czerwiński). Publikacje 2010 [P1] ADAMUS Z., KUCHUK A., WZOREK M., BARCZ A., KAMIŃSKA E., PIOTROWSKA A.: Formation of Ni/Si Based Ohmic Contacts to n-type 4H-SiC. Elektronika 2010 vol. LI nr 9 s [P2] ADAMUS Z., KUCHUK A., WZOREK M., BARCZ A., KAMIŃSKA E., PIOTROWSKA A.: Formation of Ni/Si Based Ohmic Contacts to n-type 4H-SiC. Mat. konf. IX Kraj. Konf. Elektroniki. Darłówko Wschodnie, , s [P3] ANDRIANAKIS A., LONDOS C. A., MISIUK A., EMTSEV V. V., OGANESYAN G. A., OHYAMA H.: The Production of Vacancy-Oxygen Defects in Electron-Irradiated Cz-Si Initially Treated at High Temperatures and High Pressures. Solid State Phenom vol s

17 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 17 [P4] AZHNIUK YU., SCHAFER P., GOMONNAI A. V., ZAHN D. R. T., MISIUK A., PRUJSZCZYK M.: Micro-Raman Studies of Implantation-Induced Amorphization of Si and Sub-Sequent Regrowth of a-si under High Temperature-Pressure Treatment. phys. stat. sol. A 2010 vol. 207 nr 11 s [P5] BĄK-MISIUK J., ROMANOWSKI P., KULIK M., MISIUK A., DYNOWSKA E., CALIEBE W., PRUJSZCZYK M.: Defects in GaSb Introduced by Mn Implantation. Proc. of the 3rd Int. Conf. Radiation Interaction with Material and Its Use in Technologies. Kowno, Litwa, , s [P6] BORYSIEWICZ M., PASTERNAK I., DYNOWSKA E., WZOREK M., JAKIEŁA R., KOLKOVSKY V., DUŻYŃSKA A., KAMIŃSKA E., PIOTROWSKA A.: ZnO Thin Films of High Crystalline Quality Deposited on Sapphire and GaN Substrates by High Temperature Sputtering MRS Fall Meet. Proc. Boston, USA, (złoż. do red.). [P7] CAPAN I., BĄK-MISIUK J., MISIUK A., DUBCEK P., BERNSTORFF S., ROMANOWSKI P.: Synchrotron and X-Ray Studies of Spongy-Like Buried Layers Produced in Silicon by Helium Implantation. Proc. of the 10th Int. Symp. and School on Synchrotron Radiation in Natural Science. Szklarska Poręba, , s. 97. [P8] CZERWIŃSKI A., PŁUSKA M., RATAJCZAK J., SZERLING A., KĄTCKI J.: Dependence of Cathodoluminescence on Layer Resistance Applied for Measurement of Thin-Layer Sheet Resistance. J. of Microscopy 2010 vol. 237 nr 3 s [P9] CZERWIŃSKI A., PŁUSKA M., RATAJCZAK J., SZERLING A., KĄTCKI J.: Electron Microscopy Studies of Impact of Non-Local Effects on Cathodoluminescence of Semiconductor Laser Structures. Mater. Trans. (złoż. do red.). [P10] GUZIEWICZ M., KISIEL R., GOŁASZEWSKA-MALEC K., WZOREK M., STONERT A., PIOTROWSKA A., SZMIDT J.: Characteristics of Gold Wire Bonds with Ti- and Ni-Based Contact Metallization to n-sic for High Temperature Applications. Mater. Sci. Forum 2010 vol s [P11] GUZIEWICZ M., WZOREK M., GOŁASZEWSKA-MALEC K., KISIEL R., SOCHACKI M.: Wytworzenie i cechy kontaktu omowego TiAl do p-sic 4H. Nowe technologie na bazie węglika krzemu i ich zastosowania w elektronice wielkich częstotliwości, dużych mocy i wysokich temperatur. Mat. konf. specjalnej sesji konferencji poświęconej PBZ-MEiN-6/2/2006. IX Kraj. Konf. Elektroniki. Darłówko Wschodnie, , s [P12] KANIEWSKA M., ENGSTRÖM O., KARMOUS A., KIRFEL O., KASPER E., RAEISSI B., PISCATOR J., ZAREMBA G., KACZMARCZYK M., SURMA B., WNUK A., WZOREK M., CZERWIŃSKI A.: Hole Emission Mechanism in Ge/Si Quantum Dot Structures. phys. stat. sol. C (złoż. do red.). [P13] KANIEWSKA M., ENGSTRÖM O., KARMOUS A., KIRFEL O., KASPER E., RAEISSI B., PISCATOR J., ZAREMBA G., KACZMARCZYK M., WZOREK M., CZERWIŃSKI A., SURMA B., WNUK A.: Spatial Variation of Hole Eigen Energies in Ge/Si Quantum Wells. Proc. of the 30th Int. Conf. on the Physics of Semiconductors. Seul, Korea, (złoż. do red.). [P14] KOZŁOWSKI M., MARCIAK-KOZŁOWSKA J.: On the Hyperbolic Pennes Equation Description of the Heat Pulse-Human Cornea Interaction. Nova J. of Eye Res vol. 1 s [P15] KOZŁOWSKI M., MARCIAK-KOZŁOWSKA J.: Development of the Schroedinger Equation for Attosecond Laser Pulse Interaction with Planck Gas. Lasers in Eng vol. 20 nr 3 4 s [P16] KOZŁOWSKI M., MARCIAK-KOZŁOWSKA J.: On the Modified Klein-Gordon Equation Used to Discuss Heatons Induced by Attosecond Laser Pulses. Lasers in Eng vol. 20 nr 3 4 s [P17] KRUSZKA R., KORWIN-MIKKE K., PASTERNAK I., JUCHNIEWICZ M., WZOREK M., PIOTROWSKA A.: Investigations of ICP Etching of SiC and GaN in Chlorine- and Freon-Based Plasmas. Vacuum (złoż. do red.).

18 18 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. [P18] KUCHUK A., ADAMUS Z., BOROWICZ P., WZOREK M., BORYSIEWICZ M., KORWIN-MIKKE K., LATEK M., BARCZ A., GOŁASZEWSKA-MALEC K., KAMIŃSKA E., PIOTROWSKA A.: Influence of Carbon Layer on the Properties of Ni-Based Ohmic Contact to n-type 4H-SiC. Vacuum (złoż. do red.). [P19] KUCHUK A., GUZIEWICZ M., RATAJCZAK R., WZOREK M., KLADKO V. P., PIOTROWSKA A.: Reliability Tests of Au-Metallized Ni-Based Ohmic Contacts to 4H-n-SiC with and without Nanocomposite Diffussion Barriers. Mater. Sci. Forum 2010 vol s [P20] KULIK M., KOBZEV A. P., MISIUK A., WIERZCHOWSKI W. K., WIETESKA K., BĄK-MISIUK J.: Composition and Structure of Czochralski Silicon Implanted with H + 2 and Annealed under Enhanced Hydrostatic Pressure. Acta Phys. Pol. A 2010 vol. 117 nr 2 s [P21] LONDOS C. A., ANDRIANAKIS A., MISIUK A.: The Effect of Neutron Irradiation on Oxygen Aggregation Processes in Si Material Treated under Hydrostatic Pressure. phys. stat. sol. A (złoż. do red.). [P22] ŁASZCZ A., CZERWIŃSKI A., RATAJCZAK J., SZERLING A., PHILLIPP F., VAN AKEN P. A., KĄTCKI J.: Transmission Electron Microscopy Characterisation of Au/Pt/Ti/Pt/GaAs Ohmic Contacts for High Power GaAs/InGaAs Semiconductor Lasers. J. of Microscopy 2010 vol. 237 nr 3 s [P23] ŁASZCZ A., RATAJCZAK J., CZERWIŃSKI A., KĄTCKI J., BREIL N., LARRIEU G., DUBOIS E.: TEM Studies of PtSi Low Schottky-Barrier Contacts for Source/Drain in MOS Transistors. Centr. Europ. J. of Phys. (złoż. do red.). [P24] ŁASZCZ A., RATAJCZAK J., CZERWIŃSKI A., KĄTCKI J., SROT V., PHILLIPP F., VAN AKEN P. A., YAREKHA D. A., RECKINGER N., LARRIEU G., DUBOIS E.: Characterization of Ytterbium Silicide Formed in Ultra High Vacuum. 16th Int. Conf. on Microscopy of Semiconducting Materials. J. of Phys.: Conf. Series 2010 t. 209 s [P25] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: On the Unified Description of the Attosecond Laser Pulse-Tissue Interaction. Lasers in Eng vol. 19 nr 3 4 s [P26] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: Thermal Process in Spherical Nanoparticles Generated by Attosecond Laser Pulses. Lasers in Eng vol. 19 nr 5 6 s [P27] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: A Quantum Cattaneo Equation for the Interaction of Ultra-Short Laser Pulses with Electron and Nucleon Gases. Lasers in Eng vol. 20 nr 1 2 s [P28] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: Heat Analysis of Biological Tissue Exposed to Laser Pulses. Lasers in Eng vol. 20 nr 5 6 s [P29] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: Time Delay in Photoemission Excited by Attosecond Laser Pulses. Lasers in Eng. (złoż. do red.). [P30] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: Thermal Processes Generated in Quark-Gluon Plasma (QGP) by Yoctosecond (10 24 s) Laser Pulses. Lasers in Eng. (złoż. do red.). [P31] MARCIAK-KOZŁOWSKA J., KOZŁOWSKI M.: Thermal Processes in Human Cornea Exposed to Attosecond Laser Pulses. Phys. Med. (złoż. do red.). [P32] MISIUK A., ABROSIMOV N. V., BĄK-MISIUK J., WIERZCHOWSKI W. K., WIETESKA K., LONDOS C. A., KUCYTOWSKI J.: Evaluation of Cz-Si-Ge Microstructure after High Temperature-Pressure Treatment. Proc. of EXMATEC Darmstadt, Niemcy, , s [P33] MISIUK A., BARCZ A., BĄK-MISIUK J.: Solid Phase Epitaxial Regrowth at Enhanced Temperatures-Pressures of Si Amorphized via Self-Implantation. Mater. Sci. a. Eng. B (złoż. do red.). [P34] MISIUK A., BARCZ A., BĄK-MISIUK J., ULYASHIN A.G., ROMANOWSKI P.: Hydrogen Gettering Within Processed Oxygen-Implanted Silicon. Adv. Mater. Res. (złoż. do red.).

19 Zakład Badań Materiałów i Struktur Półprzewodnikowych 19 [P35] MISIUK A., BARCZ A., ULYASHIN A.G., ANTONOVA I. V., PRUJSZCZYK M.: Hydrogen Gettering in Annealed Oxygen-Implanted Silicon. Semicond. Phys. Quant. Electron. & Optoelectron vol. 13 nr 2 s [P36] MISIUK A., BARCZ A., ULYASHIN A. G., PRUJSZCZYK M., BĄK-MISIUK J., FORMANEK P.: Defects in High Temperature-Pressure Processed Si:N Revealed by Deuterium Plasma Treatment. Fiz. i Techn. Vys. Davl. (złoż. do red.). [P37] MISIUK A., BĄK-MISIUK J., BARCZ A., ROMANOWSKI P., SURMA B., WNUK A.: Structure of Self- -Implanted Silicon Annealed under Enhanced Hydrostatic Pressure. High Press. Res. (złoż. do red.). [P38] MISIUK A., BĄK-MISIUK J., JUNG W., FELBA J., WIERZCHOWSKI W. K., WIETESKA K., PRUJSZCZYK M.: Revealing the Defects in Electron-Irradiated Czochralski Silicon. Radiat. Measur vol. 45 s [P39] MISIUK A., BĄK-MISIUK J., SURMA B., WIERZCHOWSKI W. K.: Structure of Self-Implanted Silicon Annealed under Enhanced Hydrostatic Pressure. Proc. of the 48th EHPRG Int. Conf. Uppsala, Szwecja, (złoż. do red.). [P40] MISIUK A., JUNG W., PRUJSZCZYK M., BĄK-MISIUK J., FELBA J.: Ujawnianie napromieniowania elektronami krzemu otrzymanego metodą Czochralskiego poprzez jego poradiacyjną obróbkę termiczną. Prz. Elektrotechn vol. 86 nr 7 s [P41] MISIUK A., LONDOS C. A., WIERZCHOWSKI W. K., BĄK-MISIUK J., ROMANOWSKI P., WIETESKA K., SGOUROU E. N., PRUJSZCZYK M.: Oxygen-Related Defects in Neutron Irradiated N-Containing Cz-Si Annealed under Enhanced Pressure. Proc. of the 3rd Int. Conf. Radiation Interaction with Material and Its Use in Technologies. Kowno, Litwa, , s [P42] MISIUK A., ULYASHIN A. G., BARCZ A., BĄK-MISIUK J., PRUJSZCZYK M.: Temperature- -Dependent Release of Deuterium Accumulated in Spongy-Like Layers Buried in Czochralski Silicon. Mat. of the Conf. Porous Semiconductors Science and Technology. Walencja, Hiszpania, , s [P43] MISIUK A., ULYASHIN A. G., BARCZ A., FORMANEK P.: Accumulation of Hydrogen within Implantation-Damaged Areas in Processes Si:N and Si:O. Solid State Phenom vol s [P44] MISIUK A., WIERZCHOWSKI W. K., WIETESKA K., LONDOS C. A., ANDRIANAKIS A., BĄK-MISIUK J., YANG D., SURMA B.: Defect Structure of Nitrogen Doped Czochralski Silicon Annealed under Enhanced Pressure. Acta Phys. Pol. A 2010 vol. 117 nr 2 s [P45] PIOTROWSKA A., MIHALOVITS P., KAMIŃSKA E., BORYSIEWICZ M., WZOREK M., GUTT T., PRZEWŁOCKI H. M., GUZIEWICZ M., EKIELSKI M., JUCHNIEWICZ M., KORWIN-MIKKE K., TAUBE A., KRUSZKA R., PASTERNAK I., ADAMUS Z., GOŁASZEWSKA-MALEC K., BARCZ A., CZERWIŃSKI A., ZAREMBA G.: Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik sensorowych (InTechFun). Mat. konf. IX Kraj. Konf. Elektroniki. Darłówko Wschodnie, , s [P46] PIOTROWSKI T., KASJANIUK S.: Wyznaczanie czasu życia nośników ładunku w płytkach krzemowych z pomiaru absorpcji na nośnikach krzemowych. Elektronika 2010 vol. LI nr 9 s [P47] PIOTROWSKI T., KASJANIUK S.: Wyznaczanie czasu życia nośników ładunku w płytkach krzemowych z pomiaru absorpcji na nośnikach swobodnych. Mat. konf. IX Kraj. Konf. Elektroniki, Darłówko Wschodnie, , s [P48] PIOTROWSKI T., MALYUTENKO V. K., LIPIŃSKI M., POCHRYBNIAK C.: Charakteryzacja materiałów i struktur ogniw słonecznych techniką podczerwieni. Elektronika 2010 vol. LI nr 5 s

20 20 Sprawozdanie z działalności ITE w 2010 r. [P49] PIOTROWSKI T., SIKORSKI S., KASJANIUK S., LIPIŃSKI M.: Pomiary czasu życia nadmiarowych nośników ładunku w obszarach bliskich granicom ziaren z wykorzystaniem barierowego efektu fotowoltaicznego. Elektronika 2010 vol. LI nr 5 s [P50] PIOTROWSKI T., SIKORSKI S., KASJANIUK S., LIPIŃSKI M.: Pomiary czasu życia nadmiarowych nośników ładunku w obszarach bliskich granicom ziaren z wykorzystaniem barierowego efektu fotowoltaicznego. Elektronika 2010 vol. LI nr 5 s [P51] PŁUSKA M., CZERWIŃSKI A., RATAJCZAK J., KĄTCKI J., OSKWAREK Ł., RAK R.: Identification of Electron Beam Vibration Sources by Separation of Magnetic Distortion from Electric Distortion on Scanning Electron Microscope Imaging. J. of Microscopy 2010 vol. 237 nr 3 s [P52] RATAJCZAK J., ŁASZCZ A., CZERWIŃSKI A., KĄTCKI J., PHILLIPP F., VAN AKEN P. A., RECKINGER N., DUBOIS E.: Transmission Electron Microscopy Study of Erbium Silicide Formation from Ti/Er Stack for Schottky Contact Applications. J. of Microscopy 2010 vol. 237 nr 3 s [P53] RECKINGER N., TANG X., VLAD A., DUTU C. A., RASKIN J. P., GODEY S., DUBOIS E., ŁASZCZ A., RATAJCZAK J.: X-Ray Photoelectron Spectroscopy Study of the Competition between Er Oxidation and Silicidation in the Presence of Residual Oxygen. J. Appl. Phys. (złoż. do red.). [P54] ROMANOWSKI P., SHALIMOV A., BĄK-MISIUK J., MISIUK A., CALIEBE W.: Structural and Magnetic Properties of Si Single Crystals Implanted with Mn. Synchr. Radiat. in Natur. Sci vol. 9 nr 1 2 s [P55] SKWAREK A., PŁUSKA M., CZERWIŃSKI A., RATAJCZAK J., WITEK K.: Tin Pest and Corrosion on Tin-Rich Lead-Free Alloys Investigated by Dedicated Electron Microscopy Methods. J. of Alloys and Comp. (złoż. do red.). [P56] SKWAREK A., PŁUSKA M., WITEK K., CZERWIŃSKI A., FILIPOWSKI W.: Analiza występowania wiskerów na powierzchni wysokocynowych stopów lutowniczych poddanych działaniu skrajnych warunków środowiskowych. Mat. konf. IX Kraj. Konf. Elektroniki. Darłówko Wschodnie, , s [P57] SKWAREK A., ŚRODA M., PŁUSKA M., CZERWIŃSKI A., RATAJCZAK J., WITEK K.: Occurence of Tin Pest on the Surface of Tin-Rich Lead-Free Alloys. J. of Alloys a. Comp. (złoż. do red.). [P58] SKWAREK A., WITEK K., PŁUSKA M., CZERWIŃSKI A., FILIPOWSKI W.: Analiza występowania wiskerów na powierzchni wysokocynowych stopów lutowniczych poddanych działaniu skrajnych warunków środowiskowych. Elektronika 2010 vol. LI nr 9 s [P59] SŁYSZ W., GUZIEWICZ M., BORYSIEWICZ M., DOMAGAŁA J., PASTERNAK I., HEJDUK K., RATAJCZAK J., BAR J., WĘGRZECKI M., GRABIEC P., GRODECKI R., WĘGRZECKA I., SOBOLEWSKI R.: Ultrathin NbN Films for Superconducting Single-Photon Detectors. Acta Phys. Pol. A (złoż. do red.). [P60] VOLODIN V. A., BUGAEV K. O., POPOV A.A., MISIUK A.: Optical Properties of Silicon Nanoclusters Formed in SiN x Films: Effect of Pressure Annealing. Proc. of the Int. Conf. on Modern Problems in Physics of Surfaces and Nanostructures. Jarosław, Rosja, , s. P2 17. [P61] WOLSKA A., KLEPKA M., ŁAWNICZAK-JABŁOŃSKA K., ARVANITIS D., MISIUK A.: EFAX and XMCD Investigations on the Mn + Implanted Silicon Crystals. Synchr. Radiat. in Natur. Sci vol. 9 nr 1 2 s [P62] WOLSKA A., KLEPKA M., ŁAWNICZAK-JABŁOŃSKA K., MISIUK A.: XAFS Investigation of Local Atomic Structure around Mn Atoms in Si:Mn. DESY Ann. Rep. 2008/ s [P63] WZOREK M., CZERWIŃSKI A., KUCHUK A., RATAJCZAK J., PIOTROWSKA A., KĄTCKI J.: TEM Characterisation of Silicide Phase Formation in Ni-Based Ohmic Contacts to 4H n-sic. Mater. Trans. (złoż. do red.).