Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках - Вавилов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
С позиции ионизационного механизма результаты авторов [10, 37, 38] можно интерпретировать непротиворе-
3]
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДЕФЕКТОВ С ПРИМЕСЯМИ
141
Таблица 4.3
Возможные значения Ed и Ет (в эВ)
1 Кристаллы в Ширина запрещен Пороговая энергия электронов Е при механизме
0 ной зоны, эВ ТП
Ен смещения
упругом неупру экситон- электронно электронном
гом типа ном дырочных
Варли пар
Go Ge 0,72 (355-380) -Ю'3 ~40-10~3
Si Si 1,12 145-173 -6
CdS Cd 290
S 115
NaCl Cl 8,1 290-320 8 J<1 8,7 6,3
00
1-ь.
о
1
СО
Кристаллы Смещенный атом Ширина запрещен Энергия смещения Е . при механизме
ной зоны, эВ а
упругом неупругом экситон- электронно 1
типа ном дырочных электронном
Варли пар !
Ge Go 0,72 14,5 10
Si Si 1,12 12,9-15,8 8-10
CdS Cd 7,3
S 8,7 СО
!
00
NaCl Cl 8,1 ОО 7,8 8,7 6,3
1
С"*
Примечание. J? =(2,7—3) Я„, а л
К-оболочки.
где — энергия ионизации л
чиво. Согласно этому механизму для Ge кривая энергетической зависимости должна описываться функцией сечения ионизации К- или L-оболочек с максимумом в области энергий 33,3 кэВ (в случае ионизации Я-оболочки, Ек = 11,1 кэВ) и 3,75 кэВ, когда ионизуется L-оболочка (El = 1,25 кэВ).
Приведенная на рис. 4.3 и 4.16 [38] энергетическая зависимость соответствует ионизации К- и L-оболочек
142 ДЕФЕКТЫ В АТОМАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ [ГЛ. 4
атома Ge. Однако пороговые значения эиергпп электронов п энергии «наиболее эффективно попизующих электронов» несколько отличаются от предсказываемых ионизационным механизмом. Как и в случае кремния, это различие может быть связано с пространственным распределением электронов с энергией 3Еь, энергетической зависимостью сечения дефектообразования таких электронов, пространственной локализацией радиационных дефектов и стимулированной излучением пх миграцией.
Обнаружение в полупроводниках механизма, предложенного Варлн для ЩГК, оказалось возможным в связи с тем, что в них ширина запрещенной зоны (в отличие от ЩГК) меньше Ed (табл. 4.3). В результате этого оптические возбуждения электронной подсистемы Si, Ge, CdS и InSb п других кристаллов оказались неконкурентоспособными в смысле эффективности радиационного де-фектообразовапия в сравнении с процессами ионизации глубоких атомных оболочек. В 1ЦГК, где ширина запрещенной зоны больше энергии смещения атома в мезкдо-узлие (см. табл. 4.3), экспериментальное обнаружение механизма Варли затруднено в связи с сильным фоном механизмов: экситопного, электронно-дырочных пар и
других (см. гл. 2).
Г JI Л В А 5
ДОПОРОГОВОЕ ДЕФЕКТООБРАЗОВЛНИЕ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
§ 1. Образование и миграция радиационных дефектов в CdS
В бинарных кристаллах радиационное дефектообра-зованпе неразрывно связано с низкотемпературной миграцией атомов компонентов. В связи с этил при регистрации радиационного эффекта необходимо параллельное изучение диффузии элементарных дефектов. Раздельно эти процессы рассматривать можно лишь условно [1].
