Примитивная ячейка Вигнера-Зейтца. Двумерные решетки Браве. Индексы Миллера. Высокоиндексные (ступенчатые) поверхности. Двумерная обратная решетка. Структура поверхностного слоя. Запись Вуда для суперструктуры.
Модификация поверхности кристаллов (релаксация, реконструкция).
Структурные дефекты поверхности. Адатом. Модель террас, ступеней и изломов (Модель ТСИ). Модель формирования дислокаций несоответствия. Сингулярные и вицинальные поверхности.
Электронные свойства поверхности (2 часа)
Работа выхода электронов. Методы ее измерения. Термоэлектронная эмиссия. Полевая эмиссия. Фотоэлектрический эффект. Измерение локальной работы выхода в туннельном микроскопе. Контактная разность потенциалов.
Теория функционала плотности. Поверхностные состояния. Состояния Шокли. Состояния Тамма. СТМ локальная спектроскопия поверхностных состояний. Изгиб зон у поверхности полупроводника.
Взаимодействие позитронов с поверхностью.
Физико-химические процессы на поверхности (2 часа)
Сорбция. Абсорбция и адсорбция. Основные критерии разделения физической и химической адсорбции. Кинетические особенности физической адсорбции и хемосорбции. Модель Ленгмюра.
Десорбция. Термическая десорбция. Диффузия. Атомные механизмы диффузии.
Модификация поверхности (2 часа)
Планарная технология. Операции планарной технологии. Эпитаксия. Виды эпитаксии. Имплантация ионов. Литография. Виды литографии. Травоение. Виды травлений. Нанесение металлических слоев. Виды нанесений.
МИП: Взаимодействие ионов с поверхностью (2 часа)
Виды взаимодействий ионов с твердым телом. Потери энергии ионами. Взаимодействие с ядрами. Взаимодействие с электронами. Обменное взаимодействие.
Вторичная ионная масс-спектрометрия. Имплантация ионов. Резерфордовское обратное рассеяние ионов. Затенение. Блокировка. Каналирование. Распыление. Полное внешнее отражение ионов от поверхности.
МИП: Электронная спектроскопия (2 часа)
Методы детектирования электронов. Взаимодействие электронов с поверхностью. Спектроскопия характеристических потерь энергии электронов. Плазменные колебания. Оже-спектроскопия. Получение спектров dN / dE. Фотоэлектронная спектроскопия.
МИП: Оптические методы (2 часа)
Измерение длины диффузии неосновных носителей заряда в кремнии. Эллипсометрия. Отражение и преломление света. Закон Брюстера. Полное внутреннее отражение. Ближнепольная оптическая микроскопия. Гигантское комбинационное рассеяние.
МИП: Дифракция (2 часа)
Дифракция медленных электронов (ДМЭ). Построение Эвальда для ДМЭ.
Дифракция быстрых электронов на отражение. Контроль процессов напыления и эпитаксии.
Рентгеновская дифракция под скользящими углами. Угол полного внутреннего отражения.
Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРРЛ). Принцип работы МУРРЛ. Измеряемые параметры структур наноэлектроники.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Киселев В.Ф., Козлов С.Н., Зотеев А.В. Основы физики поверхности твердого тела. / М.: МГУ. 1999. 284 с.
2. Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. / Пер. с англ. М.: Наука. 2006. 490 с.
3. Праттон М. Введение в физику поверхности. / Пер. с англ. Ижевск; НИЦ “регулярная и хаотическая динамика”. 2000. 256 с.
4. Ржанов А.В., Свиташев К.К., Семененко А.И., Семененко Л.В., Соколов В.К. Основы эллипсометрии. / Новосибирск. Наука. 1978. 424 с.
5. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. / Пер. с англ. М.: Мир. 1981. 583 с.
6. Валиев К.А., Раков А.В. Физические основы субмикронной литографии в микроэлектронике. / М.: Радио и связь.1984. 352 с.
7. Броудай И., Мерей Дж., Физические основы микротехнологии. / Пер. с англ. М.: Мир. 1985. 496 с.
8. Оцуки Ё.-Х. Взаимодействие заряженных частиц с твердыми телами. / Пер. с англ. М.: Мир. 1985. 280 с.
9. К. Зигбан и др. Электронная спектроскопия. / Пер. с англ. М.: Мир. 1971. 493 с.
10. Петров Н.Н., Аброян И.А. Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. / Л.: Изд. Ленинградского университета, 1977. 160 с.
11. Кумахов М.А., Комаров Ф.Ф. Энергетические потери и пробеги ионов в твердых телах. / Минск: Изд. Белорусского университета. 1979. 319 с.
12. Сугано Т., Икома Т., Такэиси Ё. Введение в микроэлектронику. / Пер. с яп. М.: Мир. 1988. 320 с.
13. Positrons in Solids. / Ed. Hautojarvi P. Berlin: Springer-Verlag, 1979. 255 p.
14. Goldanskii V.I., Novikov Yu.A., Rakov A.V., Shantarovich V.P. Positron Annihilation Study of the Laminated System Structure. // Structural Chemistry, 1991, V. 2, P. (135)343-(150)358.
15. Новиков Ю.А., Пендюрин В.А., Раков А.В., Шантарович В.П. Исследование пленок металлов, находящихся в электрическом контакте с подложкой, методом аннигиляции позитронов. // Поверхность, 1990, № 3, С. 110-118.
16. Линейные измерения микрометрового и нанометрового диапазонов в микроэлектронике и нанотехнологии. / М.: Наука, 2006 (Труды ИОФАН, т. 62).
17. Новиков Ю.А., Раков А.В., Тодуа П.А. Геометрия формирования изображения в сканирующей зондовой микроскопии. // Микроэлектроника. 2008. Т. 37. № 6. C. 448-469.
18. Арутюнов П.А., Толстихина А.Л. Сканирующая зондовая микроскопия (туннельная и силовая) в задачах метрологии наноэлектроники. // Микроэлектроника. 1997. Т. 26. № 6.
19. Рид С.Дж.Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии. / М.: Техносфера, 2008.
20. Линейные измерения микрометрового и нанометрового диапазонов в микроэлектронике и нанотехнологии, / М.: Наука, 2006 (Труды ИОФАН, т. 62).
21. Механизмы вторичной электронной эмиссии рельефной поверхности твердого тела, М.: Наука, 1998 (Труды ИОФАН, т. 55).
22. Рид С.Дж.Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии. / М.: Техносфера. 2008.
23. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. / М.: Техносфера. 2004.
24. Нанотехнологии, метрология, стандартизация и сертификация в терминах и определениях. / Под ред. М.В. Ковальчука и П.А. Тодуа. М.: Техносфера. 2009. 135 с.