Анотація до роботи:

Голіней Р.Ю. „Особливості енергетичного спектру низькорозмірних кремнієвих структур з розвиненою поверхнею”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Інститут фізики напівпровідників НАН України, Київ, 2003.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню енергетичного спектру низькорозмірних (поруватих та нанокристалічних) кремнієвих структур і електронних властивостей межі поділу кристалічний кремній – поруватий шар за допомогою методу модуляційної спектроскопії електровідбивання. Встановлено, що позитивно заряджені дефекти в окисній плівці спричиняють збагачення електронами приповерхневих шарів кристалічного кремнію під поруватою шубою, а на межі поділу кристалічний кремній – поруватий шар виникає внутрішнє вбудоване поле. Побудована зонна діаграма зміни типу поверхневої провідності кристалічного кремнію в залежності від площі ефективної поверхні поруватого шару та товщини окислу на ній. Показано, що в енергетичному спектрі поруватого та нанокристалічного кремнію є прямі переходи в спектральних областях поблизу 1.7 еВ, 2.0 еВ, 2.35 еВ, 2.6 еВ та 2.9 еВ, які пов’язані з переходами зона поверхневих станів – зона провідності.

1. Успішно застосовано метод модуляційної спектроскопії електровідбивання для визначення енергетичного спектру низькорозмірних (поруватих та нанокристалічних) структур на основі кремнію, отриманих різноманітними хімічними та вакуумними методами.

2. Виявлено, що енергетичний спектр як поруватого, так і нанокристалічного кремнію характеризується наявністю прямих переходів у спектральній області існування фотолюмінесцентних смуг.

3. Доведено, що ці прямі переходи відповідають переходам зона поверхневих станів – зона провідності кремнію.

4. При дослідженні спектральної області фундаментального поглинання кристалічного кремнію (E_g 3.4 еВ) показано, що незалежно від типу провідності підкладинки (n- чи p-типу) приповерхнева область кристалічного кремнію під поруватим шаром збагачена електронами.

5. Побудована енергетична зонна модель збагачення електронами приповерхневих шарів кристалічного кремнію під поруватим шаром у залежності від ефективної площі поверхні та товщини окислу на ній.

6. Встановлена наявність вбудованого електричного поля на межі поділу кристалічний кремній – поруватий шар та кореляцію величини поля з густиною струму електролітичного травлення.

Публікації автора:

1. Gorbach T.Ya., Holiney R.Yu., Matiyuk I.M., Matveeva L.A., Svechnikov S.V., Venger E.F. Electroreflectance spectroscopy and scanning electron microscopy study of microrelief silicon wafer with various surface pretreatments // Semicond. Phys. Quant. Electron. Optoelectron. – 1998. – V. 1, № 1. – P. 66-70.

2. Gorbach T.Ya., Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Matiuyk I.M., Venger E.F. Influence different treatments on damaged layers in Si substrates // XIV International school-seminar “Spectroscopy of molecules and crystals”. – Odessa (Ukraine). – 1999. – P. 43.

3. Holiney R.Yu., Fedorenko L.L., Matveeva L.A., Strilchenko I.Yu., Venger E.F., Yusupov N.M. Electroreflectance of porous layers prepared by stain etching on laser modified silicon // IV International conf. “Optical diagnostics of materials and devices for opto-, micro- and quantum electronics”. – Kiev (Ukraine). – 1999. – P. 26.

4. Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Venger E.F. Investigation of the undersurface damaged layers in silicon wafer // Semicond. Phys. Quant. Electron. Optoelectron. – 1999. – V. 2, № 4. – P. 10-12.

5. Matveeva L.A., Venger E.F., Holiney R.Yu. Electron beam application for mechanical stress relaxation and for Si-SiO₂ interface structural regulation // Вопр. Атом. Науки и Техн. – 1999. – №3. – С. 103-104.

6. Holiney R.Yu., Fedorenko L.L., Matveeva L.A., Strilchenko I.Yu., Venger E.F. and Yusupov N.M. Electroreflectance of porous layers obtained by stain etching of laser modified silicon // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2000. – V. 33. – P. 2875-2879.

7. Holiney R.Yu., Szekeres A., Matveeva L.A., Venger E.F. Paneva A., Alexandrova S. Electroreflectance spectroscopy study of SiO₂-Si structures // Proc. of the Eleventh International Conf. on Condensed Matter Physics. – Varna (Bulgaria). – 2000. – P. 240-243.

8. Groza A.A., Venger E.F., Varnina V.I., Holiney R.Yu., Litovchenko P.G., Matveeva L.A., Litovchenko A.P., Starchik M.I., Sugakov V.I., Shmatko G.G. Influence of neutron irradiation on electrooptical and structural properties of silicon // Semicond. Phys. Quant. Electron. Optoelectron. – 2001. – V. 4, N 3. – P. 152-155.

9. Gorbach T.Ya., Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Smertenko P.S., Svechnikov S.V., Venger E.F., Bondarenko V.P. Electroreflectance spectroscopy, bandgap structures and luminescence model of Si modified surface layers // 13^th International conf. on Solid State Dosimetry. – Athens (Greece). – 2001. – P. 90.

10. Венгер Є.Ф., Голіней Р.Ю., Матвеєва Л.О. Дослідження поруватого кремнію методом модуляційної спектроскопії електровідбивання // III міжнародна школа-конф. „Сучасні проблеми фізики напівпровідників”. – Дрогобич (Україна). – 2001. – С. 8.

11. Венгер Є.Ф., Голіней Р.Ю., Гроза А.А., Литовченко Н.Г., Матвеєва Л.О., Старчик М.І. Трансформація дефектів структури та динаміка спектрів електровідбивання в Cz-Si при нейтронному опроміненні та термічному відпалі // III міжнародна школа-конф. „Сучасні проблеми фізики напівпровідників”. – Дрогобич (Україна). – 2001. – С. 9.

12. Венгер Е.Ф., Голиней Р.Ю., Матвеева Л.А. Эффект Франца-Келдыша в макропористом кремнии // Вторая Российская школа ученых и молодых специалистов по материаловедению и технологиям получения легированных кристаллов кремния. – Москва (Россия). – 2001. – С. 24-25.

13. Старчик М.І., Гроза А.А., Матвеєва Л.О., Венгер Є.Ф., Варніна В.І., Голіней Р.Ю., Литовченко П.Г., Шматко Г.Г., Сугаков В.Й., Литовченко О.П. Структурні та електрооптичні властивості кремнію після нейтронного опромінення й термообробки // Зб. наук. пр. Інст. ядерних досліджень “Радіаційна фізика”. – 2001. – № 3(5). – С. 112-117.

14. Венгер Є.Ф., Голіней Р.Ю., Матвеева Л.О. Дослідження електронної зонної структури поруватого кремнію методом електровідбивання // Оптоэлектр. и полупров. техн. – 2001. – в. 36. – С. 199-211.

15. Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Venger E.F., Litvinenko A.O., Karachevtseva L.A. Electroreflectance study of macroporous silicon surface // Appl. Surf. Scie. – 2001. – V. 172. – P. 214-219.

16. Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Venger E.F. Direct transition in the porous nanosilicon measured by electroreflectance // Frontiers of multifunctional nanosystem (NATO scie. series II mathematics, physics and chemestry). – Netherland: Eugenia Buzaneva and Peter Scharff – 2002. – V. 57. – P. 313-320.

17. Holiney R.Yu., Matveeva L.A., Venger E.F. Oxygen influence on the electronic structure of the light emitting materials based on the silicon nanoclusters // 3d International conf. “Porous semiconductors – science and technology”. – Tenerife (Sain). – 2002. – P. 310-311.

18. Венгер Е.Ф., Голиней Р.Ю., Горбач Т.Я., Матвеева Л.А. Взаимосвязь фотолюминесценции с электронной энергетической стуктурой нанокристаллического пористого кремния // III Межднародная конф. «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». – Санкт-Петербург (Россия). – 2002. – С. 120-121.

19. Матвеева Л.А., Голиней Р.Ю., Гроза А.А., Старчик М.И. Влияние модификации поверхности на энергетический спектр кремния с преципитатами кислорода // 1-а Українська наукова конф. з фізики напівпровідників (УНКФН-1). – Одеса (Україна). – 2002. – С. 226-227.