Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 41

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 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 135 >> Следующая


Энергетическая зависимость. Наиболее важная информация о механизме радиационного дефектообразования была получена из исследований влияния энергии бомбардирующих электронов на скорость введения радиационных дефектов. Эксперименты выполнены Стародубцевым, Зайковской, Кивом, Ниязовой [21—25] и Мордковичем, Темпер [31].

В [21-24] для монокристаллов и эпитаксиальных пленок p-Si были измерены дозовые зависимости при разных энергиях бомбардирующих электронов (рис. 4.12). Толщина образца cl0 « 300 мкм, плотность дислокаций Nd = = 104 см-2 и р = 6 Ом • см. Для эпитаксиальных пленок d0 = 50 мкм, плотность фигур травления от 104 до 105 см-2, р = 6 Ом • см.

На начальных участках дозовых кривых (при потоке ф = Ю15 см-2) вычислялись значения скорости введения радиационного эффекта. Построенная по этим данным кривая энергетической зависимости (рис. 4.13) характеризуется экстремумом при энергии первичных электронов, равной примерно 16 кэВ.

Аналогичная форма энергетической зависимости получена авторами [31] на эпитаксиально выращенных нленках ra-Si. Здесь измерения проводились на пленках толщиной <20 * Ю Hikm, соизмеримой со средним пробегом бомбардирующих кристалл электронов (приблизительно равным 3—9 мкм для электронов с энергией от 12 до 18 кэВ). Пленки были легированы Р, содержали кислород (N0 » (3—5) • 1017 см-3, р ~ 1—3 Ом • см) и выращивались на Si-подложках противоположного типа проводимости с удельным сопротивлением р ~ 5 Ом • см. Радиационный эффект, локализованный в пленке, измерялся по эффекту 8*
116 ДЕФЕКТЫ В АТОМАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

[ГЛ. 4

ЛЯ/Нц, %

AR/ftL7, Ус

, 101!см'1

а)

Ф, 10!4см~г

а)

Рис. 4.12. Дозовал зависимость относительного изменения темнового сопротивления р-Si для монокристаллов (а) [24] и эпитаксильных пленок (б) [22]. 1 = 1,8-1013 см-2.с-1, Тобл = Тизм = 120К.

р, от. е

О

отн. ее

00 40 00 80 100 О

нзП

а)

00 40 00 80

- • И)

100 F „ юР

Рис. 4.13. Энергетическая зависимость скорости введения радиационного эффекта ф=ДЯ/2?0Ф Для монокристаллов (a), do=300 мкм и эпитаксиальных пленок p-Si (б), d»=50 мкм.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДОПОРОГОВОГО ЭФФЕКТА

117

Холла н удельному сопротивлению образца методом Ван-дер-Пау.

При облучении потоками электропов от 8 • 1015 до 1017 см-2 наблюдалось изменение удельного сопротивления и концентрации носителей тока. Увеличение темпового сопротивления с дозой, вызванное облучением электронами при 40°С, носило линейный характер, однако скорость увеличения р менялась и зависела от энергии бомбардирующих частиц.

Как видно из рис. 4.14, наибольшая скорость введения дефектов в эпитаксиальных пленках соответствует энергии электронов примерно 16—17 кэВ.

Колоколообразпый спад кривой рис. 4.14 связан с тем, что Др/ро вычислялось для разных энергий путем последовательного набора потоков электронов одинаковой величины. В связи с этим в области высоких энергий электронов, когда интегральный поток уже достигал большой величины, дозовая зависимость эффекта выходила на насыщение, и поэтому на этом участке кривой истинная величина Ар/р0 была занижена [21, 31].

Попнзацнонно-стимулированный элементарный акт приводит к образованию первичных дефектов посредством ионизации /Г-оболочки атомов Si, вызывающей через оже-каскад многократную ионизацию атома (см. § 2 гл. 2). Следовательно, максимум энергетической зависимости должен соответствовать значению Е=(2,7—3) Ек, где Ек — энергия ионизации /^-оболочки [45J, а форма энергетической зависимости должна быть подобна энергетической зависимости сечения ионизации глубоких внутренних оболочек атомов (рис. 4.15).

Экспериментальное определение порогового значения энергии (Е « 6 кэВ для Я-оболочки) связано с большими трудностями, которые обусловлены тем, что инициируе-

Ар/рд, отн. efi

Е0,кэВ

Рис. 4.14. Зависимость относительного изменения удельного сопротивления Др/ро эпитаксиального n-Si от энергии бомбардирующих электронов. Кривые соответствуют: 1—полному удельному сопротивлению образца, 2 — вычисленному с учетом площади облучаемого участка. В каждой точке Ф = 81015 СМ-2, Тобл = 40°С, ^изм комнатная, d=10 mioi [31].
118 ДЕФЕКТЫ В АТОМАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ [ГЛ. 4

мый нпзкоэиергетпчссшшп электроламп радиационный эффект локализован в тонком слое вблизи поверхности и, следовательно, может быть замаскирован происходящими на поверхности радиационными изменениями свойств материала [37—431. Кроме того, сечение образования электронов с энергией 6 кэВ зависит от начальной энергии бомбардирующих электронов. При прохождении в глубь кристалла изменяется их энергетический спектр, и поэтому ионизирующие К-оболочку электроны будут пространственно неравномерно распределены в облучаемом слое. Результатом этого является размытие порогового значения для электронов. Для определения энерге-
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed