Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 51

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 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 135 >> Следующая


В CdS догюроговые *) радиационные эффекты были обнаружены в 1949 —1950 гг. [1, 2J. Фасбепдером было указано па возможность применения кристаллов для регистрации рентгеновского излучения в области /?-края поглощения S и Cd. Инициированную рентгеновскими квантами проводимость CdS исследовали Свешников с сотрудниками, Джоисои, Спмопс и др. Было обнаружено, что при длительной эксплуатации кристаллы проявляют нестабильность параметров: необратимо меняются электрические свойства, увеличиваются статические шумы, нарушается стабильность детектора. Однако радиационные изменения свойств (вызванные излучением допороговой энергии) здесь еще не объяснены генерацией и миграцией в CdS дефектов структуры Ш.

Впервые допороговое радиационное дефектообразова-ние п низкотемпературная атомная миграция в полупроводниках были обоснованы в работах Стародубцева и

*) Пороговые значения электронов, смещающих атомы S н Cd в CdS по механизму упругого удара, равны ?,„ = 115 и 290 кэВ. Этим эпергиям соответствуют значения для энергии смещения S и Cd, равные Еа = 8,7 и 7,3 эВ соответственно [1].
144 ДЕФЕКТЫ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ [ГЛ.

Ниязовой [3, 4]. Свои результаты по исследованию долговременной вариации проводимости CdS при локальном облучении его мягкими рентгеновскими квантами они объяснили на основе представлений об образовании смещенных в междоузлия атомов серы и вакансий серы (очувствляющие центры) и их миграцией в соседние с облучаемым участки. Детальное описание модели содержится в работе L5J.

Калп и Келлей [6, 7] наблюдали значительные изменения оптических и фотоэлектрических свойств кристаллов CdS при облучении электронами с энергией много ниже пороговой. Однако результаты свои они объяснили увлечением атомов S и Cd электронным «ветром» (см. гл. 6).

В 1960—1970 гг. имело место интенсивное исследование допорогового дефектообразования и миграции простейших дефектов в CdS. Стародубцев, Ниязова, Канеев, Ниязов, Маннанова и др. L8—14J установили, что при воздействии излучений малых энергий:

1) в CdS возникают радиационные дефекты типа смещенных в междоузлия атомов S и Cd и их вакансий; дефекты такого типа образуются как в допороговой области энергий, так и при облучении частицами высоких энергий;

2) смещенные атомы S и Cd перемещаются в оЬъеме CdS на значительные расстояния;

3) элементарные акты образования и миграции дефектов связаны с процессами возбуждения электронной подсистемы кристалла;

4) генерация и диффузия дефектов приводят к необратимым изменениям электрических, фотоэлектрических, оптических и других свойств кристаллов;

5) наблюдается радиационная порча фотосопротивлений и деградация CdS-резонаторов, работающих в режиме накачки электронами допороговых энергий.

Выводы о допороговом радиационном дефектообразова-нии были сделаны на основе экспериментальных данных, полученных независимыми методами. Применялись прямые методы измерения диффузионного переноса S или Cd, а также полупроводниковые методы регистрации диффузионно-контролируемых реакций в материалах и приборах. Использовались методы нейтронно-активационного анализа, радиоактивных изотопов, электронной микроскопии в режиме реплик и на просвет, манометриче-
§ 11 ОБРАЗОВАНИЕ И МИГРАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В CdS

145

ский и масс-електральный анализы, химические методы регистрации компонента, измерения фотопроводимости, темнового сопротивления, термостимулированной проводимости, оптических спектров поглощения, излучения и отражения. В последние годы процессы образования и миграции атомов в CdS исследовались методами измерения энергетического спектра обратно рассеянных заряженных частиц.

При облучении CdS ионизирующим излучением на его поверхности скапливаются S и Cd [8L В электронном микроскопе этот эффект обнаруживается по появлению

;< «/ * „ дтиИрвИШ

Рис. 5.1. Фрагменты скопления Cd и S на поверхности кристаллов CdS при облучении их рентгеновскими квантами или гамма-лучами “Со [11].

темных локальных образований, которые с накоплением поглощенной дозы увеличиваются в размерах.

Фрагменты радиационных изменений поверхности приведены на рис. 5.1 и 5.2. Радиационные фигуры

10 В. С. Вавилов и др.
ДЕФЕКТЫ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

[ГЙ. 5

имеют геометрическую форму, соответствующую фигурам химического травления исследуемой кристаллографической плоскости. Места расположения радиолитпческпх компонентов совпадают с областями выхода дислокаций и других более крупных структурных стоков на поверхности [9, 11 —14].

Рис. а.2. Фигуры химического травления (верхние фотографии) и г>алпа-диопного декорирования поверхности CdS на кристаллографических плоскостях: а) (0001) и (5) (1120) [12J.

Кинетика процесса образования и миграции радиолн-тичсскнх S п Cd исследована с помощью электронного микроскопа (УЭМВ-ТОО) в режнме реплики и в режиме на просвет. В [8, 9] показано, что радиационные дефекты скапливаются па поверхности CdS в виде аморфной фазы (см. рис. 5.1, 5.2) или оии могут принимать участие в процессе радпацпонио-стимулпрованного низкотемпературного роста монокрпсталлическпх усовпдных образований (рис. 5.3). Размеры выросших кристаллов составляют единицы мкм. Их цвет изменяется от ярко-желтого до темпо-бордового.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed