Образование и отжиг радиационных дефектов в кремнии, имплантированном ионами водорода

  • Алексей Владимирович Гиро Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-8073-8624
  • Юрий Мефодьевич Покотило Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-0059-5468
  • Алла Николаевна Петух Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0001-7717-8438
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-3-68-72

Аннотация

Энергетический спектр уровней радиационных дефектов в эпитаксиальном кремнии n-типа, облученном ионами водорода с энергией 300 кэВ, исследовался при помощи метода DLTS (deep level transient spectroscopy). Обнаружено увеличение амплитуды пика DLTS с ростом температуры его регистрации, что свидетельствует об образовании областей скопления дефектов с невысокой плотностью смещения, меньшей исходного уровня легирования. После выдержки облученных образцов при комнатной температуре в течение нескольких месяцев данные области распадаются с образованием точечных изолированных А-, Е-центров и водородосодержащих дефектов с уровнем Ес– 0,31 эВ. Установлено, что комплексы с таким уровнем образуются путем присоединения к А-центру атомов водорода. При температуре Т  > 150 °С этот дефект начинает отжигаться, и одновременно увеличивается концентрация А-центра.

Биографии авторов

Алексей Владимирович Гиро, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

старший преподаватель кафедры энергофизики физического факультета

Юрий Мефодьевич Покотило, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры энергофизики физического факультета

Алла Николаевна Петух, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат физико-математических наук; заведующий учебной лабораторией кафедры энергофизики физического факультета

Литература

  1. Watkins GD, Corbett JW. Defects in irradiated silicon: electron paramagnetic resonance of the divacancy. Physical Review. 1965;138(2A):A543–A555. DOI: 10.1103/PhysRev.138.A543.
  2. Pearton SJ, Corbett JW, Stavola M. Hydrogen in Crystalline Semiconductors. Berlin: Springer; 1992. DOI: 10.1007/978-3-64284778-3.
  3. Bourgoin J, Lannoo M. Point Defects in Semiconductors. II. Experimental Aspects. Berlin: Springer-Verlag; 1983. DOI: 10. 1007/978-3-642-81832-5.
  4. Antonova IV, Vasiliev AV, Panov VI, Shaimeev SSyu. [Using of capacitance method DLTS for investigation of semiconductors with inhomogeneous distribution of impurities (defects)]. Fizika i tekhnika poluprovodnikov. 1988;22(6):998–1003. Russian.
  5. Kamishan AS, Litvinov VV, Parahnevich EV, Petukh AN, Pokotilo YuM, Shvarkov DS. [Radiactive defects in detector silicon irradiated by fast neutrons]. In: Vzaimodeistvie izluchenii s tverdym telom. Materialy III Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii; 6 – 8 oktyabrya 1999 g.; Minsk, Belarus’. Chast’ 1 [Interaction of radiation with solid. Proceeding of the III International Scientific Conference; 1999 October 6 – 8; Minsk, Belarus. Part 1]. Minsk: Belarusian State University; 1999. p. 17–19. Russian.
  6. Konopleva RPh, Ostroumov VN. Vzaimodeistvie zaryazhennykh chastits vysokikh energii s germaniem i kremniem [The interaction of high-energy charged particles with germanium and silicon]. Moscow: Atomizdat; 1975. Russian.
  7. Kozlov VA, Kozlovski VV. [The semiconductor doping with radiation induced defects via proton and α-particle irradiation]. Fizika i tekhnika poluprovodnikov. 2001;35(7):769–795. Russian.
  8. Tokuda Y, Seki T. Interaction of hydrogen with the vacancy-oxygen pair produced in n-type silicon by electron irradiation. Semiconductor Science and Technology. 2000;15(2):126 –129. DOI: 10.1088/0268-1242/15/2/308.
  9. Ohmura Y, Takahashi K, Saitoh H, Kon T, Enosawa A. Hydrogenation and passivation of electron-beam-induced defects in N-type Si. Physica B: Condensed Matter. 1999;273–274:228–230. DOI: 10.1016/S0921-4526(99)00459-7.
Опубликован
2019-10-05
Ключевые слова: кремний, ионная имплантация, радиационные дефекты, водород, отжиг, DLTS
Как цитировать
Гиро, А. В., Покотило, Ю. М., & Петух, А. Н. (2019). Образование и отжиг радиационных дефектов в кремнии, имплантированном ионами водорода. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 3, 68-72. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2019-3-68-72
Выпуск
№ 3 (2019): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2019 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).