WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

и 6915 см-1 увеличение концентрации центров, котоИнтегрируя уравнения (5)–(9) с учетом того, что рым соответствуют полосы поглощения 873.5, 1025.NC NSn, а также того, что основная часть межI S и 6875 см-1, при неизменном характере отжига CI, узельного углерода при отжиге уходит на образование свидетельствует о том, что в процессе отжига проискомплексов со SnS и, следовательно, концентрации OI ходит перестройка центров из конфигурации (CISnS) и CS можно считать постоянными на этой стадии отжив конфигурацию (CISnS)2N.

га, получаем следующие выражения для концентраций Как следует из изложенных в предыдущем разделе центров:

полученных экспериментальных данных, присутствие N(C SnS)2N = NC в решетке кремния атомов Sn существенно влияет на I I процесс трансформации радиационных дефектов при k2N,Sn NSn отжиге облученного при 80 K кремния. Рассмотрим CI S S, (10) наблюдаемый в эксперименте процесс трансформации (k2N,Sn + k,SnS )NSn + kC,OI NO + kC,CS NC S I I I S CI S CI радиационных дефектов при отжиге в приближении квазихимических реакций. Проанализируем отдельно две N(C SnS) = NC I I стадии отжига в Si : Sn — стадию отжига межузельного k,SnS NSn CI S углерода и стадию отжига центров CISnS. В специально, (11) не легированном кремнии в процессе отжига межузель- (k2N,Sn + k,SnS )NSn + kC,OI NO + kC,CS NC S I I I S CI S CI ного углерода основными реакциями, определяющими NC OI = NC I I процесс дефектообразования, являются реакции kC,OI NO I I, (12) CI + OI - CIOI, (1) (k2N,Sn + k,SnS )NSn + kC,OI NO + kC,CS NC CI S CI S I I I S CI + CS - CICS. (2) NC CS = NC I I kC,CS NC В случае кремния, легированного оловом, согласно поI S. (13) лученным экспериментальным результатам, к процессу (k2N,Sn + k,SnS )NSn + kC,OI NO + kC,CS NC CI S CI S I I I S радиационного дефектообразования добавляются следу4 Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып. 308 Л.И. Хируненко, О.А. Кобзарь, Ю.В. Помозов, М.Г. Соснин, Н.А. Трипачко получаем выражения для концентраций центров CIOI и CICS:

kC OI NC NO I I I NC OI =, (23) I kC,OI NO + kC,CS NC I I I S kC,CS NC NC I I s NC CS =. (24) I kC,OI NO + kC,CS NC I I I S Как видим, согласно полученным выражениям конечные концентрации центров CIOI и CICS не должны зависеть от содержания олова в образцах.

На рис. 5 представлены полученные теоретические зависимости концентраций центров (CISnS)2N и CIOI от содержания олова в образцах, построенные согласно выражениям (10) и (12). Зависимости для (CISnS)2N Рис. 5. Зависимости концентрации центров CISnS (1) и CIOI и (CISnS) аналогичны и отличаются только постоян(2) от содержания олова в кремнии, построенные согласно ным множителем. Это же соблюдается и для центров (10) и (12). Точки — экспериментальные данные для полосы CIOI и CICS. Для центров CISnS проведено сравнение 1025.3см-1.

с полученными экспериментальными данными (точки на кривой, соответствующие интенсивности в максимуме полос поглощения). Как видим, наблюдается удоИз анализа полученных выражений (10–13) видно, что влетворительное качественное согласие теоретической образование центров CIOI и CICS должно подавляться и экспериментальной зависимостей. Для центров CIOI присутствием олова, что и наблюдалось нами экспери- и CICS провести такое сравнение не представляется ментально.

возможным, так как в экспериментах полосы поглоКак указывалось выше, образование центров CIOI щения, соответствующие этим центрам, не наблюдаи CIСS происходит при отжиге центров CISnS. Этот ются ни при каких исследуемых концентрациях олова процесс может быть описан следующими реакциями: в кремнии. Действительно, оцененное из теоретической зависимости значение коэффициента поглощения 2N в максимуме полосы, соответствующей центру CIOI, для (CISnS)2N - CI + SnS, (14) минимального исследуемого содержания олова должно составить 0.03 см-1, что находится ниже предела (CISnS) - CI + SnS, (15) чувствительности эксперимента.

CI + OI - CIOI, (16) 5. Заключение CI + CS - CICS. (17) Таким образом, результаты проведенных исследоваСоответствующую этим реакциям систему кинетических ний свидетельствуют о том, что атомы олова в кремуравнений можно записать в виде нии при облучении являются эффективными ловушками dN(C SnS)2N dN(C SnS)2N для атомов межузельного углерода. В результате этого I I = -, (18) 2N взаимодействия возникают комплексы CISnS. При этом dt атомы CI могут находиться в двух различных конфигураdN(C SnS) dN(C SnS) циях относительно атомов узлового олова. В результате I I = -, (19) взаимодействия CI и SnS значительно подавляется эфdt фективность введения центров, содержащих межузельN(C N(C dNC SnS)2N SnS) I I I ный углерод. Проведенное теоретическое рассмотре= + 2N dt ние процессов трансформации основных радиационных дефектов при отжигах качественно удовлетворительно - kC,OINC NO - kC,CS NC NC, (20) I I I I I S описывает наблюдаемые экспериментально зависимости dNC OI концентрации центров от содержания олова в образцах.

I = kC,OI NC NO, (21) I I I dt dNC CS Список литературы I = kC,CS NC NC, (22) I I S dt [1] G.D. Watkins. Radiation Demage in Semiconductors, ed. by 2N где постоянные времени и описывают скорости P. Baruch (Dunod, Paris, 1965) p. 97.

распада центров (CISnS)2N и (CISnS) соответственно.

[2] G.D. Watkins. Phys. Rev. B, 12, 5824 (1975).

Из уравнений (18)–(22), с учетом исходных для данно- [3] G.D. Watkins. Phys. Rev., 155, 802 (1967).

го процесса значений концентраций дефектов (10)–(13), [4] A. Brelot. IEEE Trans. Nucl. Sci., 19, 220 (1972).

Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып. Влияние олова на реакции, протекающие с участием межузельного углерода в облученном кремнии [5] G. Davies, A.S. Oates, R.C. Newman, R. Woolley, E.C. Lightowlerst, M.J. Binns, J.G. Wilkes. J. Phys. C: Sol.

St. Phys., 19, 841 (1986).

[6] E.V. Lavrov, M. Fanciulli. Physica B, 302–303, 263 (2001).

[7] E.V. Lavrov, M. Fanciulli, M. Kaukonen, R. Jones, P.R. Briddon. Phys. Rev. B, 64, 125 212 (2001).

[8] G.D. Watkins. Phys. Rev. B, 12, 4383 (1975).

[9] A. Nylandsted Larsen, J.J. Goubet, P. Mejlholrn, J. Sherman Christensen, M. Fanciulli, J. Wulff Petersen, A. Resende, M. Kaukonen, R. Jones, S. berg, P.R. Briddon, B.G. Svensson, J.L. Lindstrm, S. Dannefaer. Phys. Rev. B, 62, (2000).

[10] A. Brelot, J. Charlemagne. Radiation Effects in Semiconductors, ed. by J.W. Corbett and G.D. Watkins (Gordon and Breach, London, 1971) p. 161.

[11] В.Б. Неймаш, М.Г. Соснин, Б.М. Туровский, В.И. Шаховцев, В.Л. Шиндич. ФТП, 16 (5), 901 (1982).

[12] B.G. Svensson, J. Svensson, J.L. Lindstrm, G. Davies, J.M. Corbett. Appl. Phys. Lett., 51, 2257 (1987).

[13] R.C. Newman, A.R. Bean. Rad. Eff., 8, 189 (1971).

[14] J.M. Trombetta, G.D. Watkins. Appl. Phys. Lett., 51, (1987).

[15] R.C. Newman, A.R. Bean. Rad. Eff., 8, 189 (1971).

[16] M.T. Asom, J.L. Benton, R. Sauer, L.C. Kimerling. Appl. Phys.

Lett., 51, 256 (1987).

[17] L.W. Song, X.D. Zhan, B.W. Benson, G.D. Watkins. Phys. Rev.

Lett., 60, 460 (1988).

[18] L.C. Kimerling, M.T. Asom, J.L. Benton, P.J. Drevinsky, C.E. Caefer. Mater. Sci. Forum, 38–41, 141 (1989).

Редактор Л.В. Шаронова The role of tin in reactions with participation of carbon interstitials in irradiated silicon L.I. Khirunenko, O.A. Kobzar, Yu.V. Pomozov, M.G. Sosnin, N.A. Tripachko Institute of Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, 03028 Kiev 28, Ukraine

Abstract

An investigation of the influence of tin on reactions with the interstitial carbon participation in electron irradiated silicon has been carried out. The results obtained demonstrate that Sn atoms are effective sinks for carbon interstitials in silicon.

Consequently, the formation of CIOI and CICS centers, typical for silicon, are not observed during the annealing of CI, but CISnS centers do appear. CIOI and CICS centers arise in Si : Sn after annealing CISnS complexes only. It was found, that CI atoms are located in two different configurations in regard to tin atoms. The processes of radiation defects formation in Si : Sn were considered in the quasichemical reactions approximation. The dependences of the main radiation defect concentrations on tin content were obtained and comparison with experimental results was made.

Физика и техника полупроводников, 2003, том 37, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.