Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Смирнов Л.С. -> "Легирование полупроводников методом ядерных реакций" -> 46

Легирование полупроводников методом ядерных реакций - Смирнов Л.С.

Смирнов Л.С., Соловьев С.П., Стась В.Ф., Харченко В.А. Легирование полупроводников методом ядерных реакций: Монография — Новосибирск: Наука, 1981. — 186 c.
Скачать (прямая ссылка): legir.zip
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 76 >> Следующая


Приведенных примеров достаточно, чтобы показать, что облучение при повышенных температурах может существенно исказить ожидаемое распределение примеси. Трудно ожидать, что эффект радиационно-ускоренной диффузии проявится при радиационном легировании кремния за счет реакций на медленных нейтронах. Однако этот эффект может проявиться, когда необходима резкая граница между легированной и нелегированной частями кристалла, если легирование происходит под действием ядерных реакций. Причем граница может размываться не только тогда, когда облучение осуществляется при повышенной температуре. Ускорение диффузии возможно и при отжиге дефектов [105, 106, 128]. Исходя из такой возможности и следует выбирать режим отжига кристаллов, в которых существенна резкость границы между легированной и нелегированной частями кристалла.

Из изложенного ясно, что в кремнии достаточно хорошо изучены и типы возникающих дефектов, и процессы, происходящие при облучении и отжиге. Для других полупроводниковых материалов таких конкретных данных значительно меньше.
3.7. РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ В ГЕРМАНИИ

Несмотря на то, что радиационные эффекты в германии изучаются очень давно, конкретных результатов по идентификации дефектов получено значительно меньше, чем для кремния. Видимо, основная причина этого в том, что для германия трудно применить электронный парамагнитный резонанс. А ведь природа большинства (если не всех) дефектных ассоциаций (и простых дефектов) была расшифрована с помощью ЭПР. Большое число работ (в 50—60 годах) посвящено исследованию дефектов, возникающих при низкотемпературном (~ 4,2 К) облучении германия, и стадиям отжига при ~ 35 и 65 К. Но этих вопросов мы касаться не будем.

Хорошо известно, что германий д-типа проводимости при облучении (у-квантами, электронами, протонами и т. д.) стремится к собственной проводимости, а затем испытывает п — р-конверсию. Уже в 1964 г. для описания высокотемпературного отжига (273—450 К) радиационных дефектов в германии, легированном сурьмой, использовались представления о миграции вакансий и образовании комплексов вакансия -\~ сурьма и дивакансия + сурьма 1133]. В последующих работах показано, что предположение об образовании комплексов вакансия — донор хорошо объясняет радиационные эффекты при облучении германия [92, 134—143]. Допущение об образовании нейтральных комплексов вакансия — донор позволило авторам [144] предложить оригинальную методику определения степени компенсации материала. Попытки определить положение уровней комплекса вакансия — донор в запрещенной зоне германия успеха не имели. Подтверждением возможности существования такого комплекса в германии могут служить результаты работы [145], в которой показано, что дефекты В кремнии, отжигающиеся при 150—180°С (что соответствует температуре отжига -Е-центров), подобны дефектам в германии, отжигающимся при 30—50°С.

В работах [134, 151] допускается образование и более сложных комплексов— донорная примесь + две вакансии. Этому дефекту приписываются уровни эВ (фосфор, мышьяк),

+ 0,12 эВ (сурьма), Е„ + 0,16 эВ (висмут) (см., например, [146]). Температура отжига названных ассоциаций возрастает с увеличением ковалентного радиуса донорного атома. Однако наблюдается расхождение температуры отжига комплекса мышьяк + дивакансия, определенной из электрических измерений (150°С), с температурой отжига комплекса мышьяк -Ь + дивакансия, идентифицированного из ЭПР-измерепий: (~210°С) [147]. ^

Убедительных доказательств идентификации простейших;: дефектов (вакансий, дивакансий, междоузельных атомов гер-^; мания) нет, хотя можно говорить о подвижности вакансий прщ

’ . ¦. I

112 з

. Ц
низких температурах [148], О возможности образования междо-узельных атомов германия сообщается в работах [142, 146 L В них даже предлагается новый механизм уменьшения подвижности носителей заряда в облученном германии, учитывающий деформацию вокруг междоузельного атома [143]. Можно с уверенностью говорить и о существовании в германии комплекса вакансия -f* кислород [148—150]. О возможности образования междоузельнои примеси (меди и легирующей) сообщается в^ работах [151, 152]. Доказательство взаимодействия простейших дефектов с атомами легирующей примеси, золотом, цинком, ртутью, литием получено в работах [153—157].

Германий р-типа проводимости, легированный «обычной>> примесью (галлием, индием), как правило, достаточно устойчив к воздействию электронов и у-квантов при комнатной температуре. Но если этот же материал облучить при 78 К, то образуются дефекты, способные обратимо перестраиваться при нагревании и освещении. Видимо, впервые такие дефекты замечены в работах [158, 159]. Влияние света на эти дефекты независимо друг от друга отметили авторы [160, 161]. Дефект не содержит легирующей примеси [162, 163], но в его состав входят вакансии [163]. Предполагается [163], что вероятнее всего перестраивающийся центр состоит из собственных дефектов — вакансий и мождоузельных атомов с доминирующей ролью вакансий. хМодель дефекта, предложенная в [162], допускает, что это достаточно разделенная положительно заряженная дара вакансия — междоузельный атом. В тщательном исследовании [164] делается вывод, что при низкотемпературном облучении вводятся дефекты, не зависящие от концентрации легирующей примеси, и ассоциации, связанные о легирующей примесью, но их концентрация существенно меньше. Авторы [165] также придерживаются модели, предложенной в [162]. Но есть работа [166], авторы которой считают, что стадия отжига 80—140 К вызвана миграцией вакансий к примесному атому с образованием ассоциаций вакансия + примесный атом, а стадия 220—270 К — миграцией примесных атомов, находящихся в междоузельных положениях, к примесным атомам замещения. Даются оценки для энергии миграции в междоузлиях для галлия (0,4 эВ) и индия (0,7 эВ).,
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 76 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed