Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 27

Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках - Вавилов В.С.

Вавилов В.С., Кив А.Е., Ниязова О.Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках — М.: Наука, 1981. — 368 c.
Скачать (прямая ссылка): mehanizmiobrabotki1981.pdf
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 135 >> Следующая


Перевод системы в область метастабильных состояний с частичной релаксацией возможен в результате сообщения атому А (рис. 3.2, а) соответствующего импульса в направлении <111).

Для некоторых значений импульса атом А смещается за точку Г1, и после этого свободная эволюция системы в динамическом режиме приводит к перестройке атомных конфигураций, показанной па рис. 3.3.

Восстановление дефектной конфигурации происходит с перескоком области с развернутыми связями (см. рис. 3.3), напоминающим прыжок кузнечика («эффект кузнечика»).

Эффект кузнечика указывает на новую возможность миграции дефектных конфигураций в алмазных решетках. Такого типа миграция не является длиннопробеж-ной и не относится к обычным ТД в традиционном понимании. Тем не менее указанный эффект можно привлечь для интерпретации радиационно-стимулированной диффузии, миграции допороговых дефектов и некоторых явлений, наблюдающихся при имплантации кремния.

ОД могут использоваться для модельного описания аморфного кремния [17]. В настоящее время известны разные модели аморфного кремния. Они отличаются выбором допустимых угловых искажений связей и являются
§ 1] КОНФИГУРАЦИИ ДЕФЕКТОВ В АЛМАЗНОЙ РЕШЕТКЕ 75

топологически различными. Из экспериментальных данных удается получить лишь кривые радиального распределения атомов (КРРА). Величины угловых искажений связей остаются неизвестными. Невозможно извлечь однозначную информацию о структуре аморфных полупро-

а) В)

Рис. 3.3. Эффект кузнечика в решетке типа сфалерита (а) и вюрцита (б).

водников, исходя из расчетов плотности электронных со-стояний. Важным отправным моментом в расчетах электронных состояний является задапие равновесной конфигурации атомов. Была применена методика нахождения равновесной конфигурации в кластере, моделирующем один из фрагментов разупорядоченного полупроводника (две координационные сферы около центрального атома).

Начальные координаты атомов кластера задавались такими, как и в кристалле Si. Затем случайным образом выбирались смещения граничных атомов кластера в пределах 0,1—0,2 равновесного расстояния и выбранные положения фиксировались.

Далее определялись равновесные положения первых соседей при фиксированном положении центрального атома, затем равновесное положение центрального атома
76 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДЕФЕКТАХ [ГЛ. 3

при фиксированных положениях первых соседей. Такая итерационная процедура повторялась для большого набора граничных условий [11].

При сопоставлении результатов с экспериментом учитывалось, что вероятности реализации различных конфигураций неодинаковы. Поскольку плотность аморфного кремния всего на 2—3% отличается от плотности кристаллического, можно считать малым смещение центра масс кластера аморфного кремния по сравнению с соответствующим кластером кристаллического кремния. Функция распределения плотности вероятности аппроксимировалась ступенькой. Все конфигурации, удовлетворяющие условию (А а/а0) < 0,2 (где А а — смешение центра масс, а0 — равновесное расстояние в кристалле), считались равновероятными, а конфигурации, не удовлетворяющие этому условию, отбрасывались. Было показано существование разных энергетически устойчивых конфигураций «квазимолекул» аморфной среды при неизменном положении ее центра масс. Это сокращает квантовохимические расчеты, так как после нахождения одной равновесной конфигурации можно найти большой набор остальных из условий неизменности положения центра масс.

Было отобрано 40 конфигураций, удовлетворяющих указанному условию. При этом средние расстояния до первых и до вторых соседей практически совпадают с экспериментальными.

Расчет показал, что средние угловые искажения составляют ±7°, а верхний предел угловых искажений 12—15°, что существенно меньше, чем допускается в ряде моделей. В результате проведенных расчетов обнаружились характерные междоузлия аморфного Si.

В аморфных средах выявляются следующие особенности, важные для поннмания присущей им высокой скорости диффузии:

а) наличие большого набора неэквивалентных междоузлий;

б) резкие изменения параметров междоузлий при различных внешних воздействиях, в том числе механических, и при возбуждениях кинетических связей радиацией;

в) смена типов междоузлий при внешних воздействиях, обусловленная релаксационными процессами;
§ 1] КОНФИГУРАЦИИ ДЕФЕКТОВ В АЛМАЗНОЙ РЕШЕТКЕ

г) узельное положение примесей (например, Р), менее устойчивое, чем в кристалле. (Преимущественно меж-доузельное положение примесей в аморфных структурах объясняет их слабое влияние на электрофизические свойства.)

Особый интерес представляет аморфизированный Si, который получается в результате ионной бомбардировки. Для получения данных о возможных модификациях раз-упорядоченного Si, подвергнутого ионной бомбардировке, проводилось квантовохимическое моделирование аморфного Si с различным характером разупорядочения. Отыскивались метастабильные конфигурации, соответствующие разным вариантам разупорядочения. Оказалось, что (с учетом достаточно большой статистики) метастабильные конфигурации удается получить лишь при «дроблении» кластера на фрагменты, состоящие не менее чем из двух тетраэдров. Когда разупорядочение становится столь «глубоким», что нарушается конфигурация каждого тетраэдра, не удается найти минимум на потенциальной поверхности, соответствующей такой системе.
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed