Аннотация
Исследуются особенности модификации состава и структуры поверхности кремния электроис- кровой обработкой (ЭИО) для формирования чувствительного слоя (ЧС) сенсора газа. Метода- ми атомно-силовой микроскопии, динамической спектроскопии глубоких уровней и вольт- фарадных характеристик изучаются электрофизические свойства кремния, прошедшего обра- ботку электроискровым разрядом с энергией 0,4 Дж никелевым электродом с последующим отжигом в атмосфере азота при температуре 1000С в течение одного часа. Показано, что ЭИО кремния никелевым электродом приводит к развитому микрорельефу поверхности, изменяя более чем в восемь раз значение высоты неровности и более чем в 11 раз шероховатость по- верхности. При этом происходит увеличение плотности поверхностных состояний на порядок до 1013 см-2 эВ-1. Кроме того, в запрещенной зоне кремния обнаружены акцепторные глубокие энергетические уровни (ГУ) с энергиями ионизации 0,24, 0,34, 0,40, 0,55 эВ. Возникающий на поверхности полупроводника изгиб энергетических зон (обусловленный неравномерным рас- пределением ГУ, сформированных ЭИО, а также высокой плотностью поверхностных состоя- ний) и развитый микрорельеф поверхности будут существенно влиять на сорбционные процес- сы на поверхности ЧС сенсоров газов, их чувствительность и селективность.
Ключевые слова: сенсор газа, чувствительный слой, селективность, газовая чувствитель- ность, морфология поверхности, электроискровая обработка, глубокий энергетический уро- вень, атомно-силовая микроскопия, динамическая спектроскопия глубоких энергетических уровней, плотность поверхностных состояний.
УДК 53.087.4