Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 59

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 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 135 >> Следующая


Связь радиационных изменений проводимости, холлов-ской подвижности и других параметров кристаллов p-InSb с образованием дефектов структуры установлена на основе следующих результатов [48—51]:

1. Обнаружено, что подобные изменения электрических параметров кристаллов р-InSb достигаются при воздействии частиц высоких энергий (гамма-кванты, электроны) и в процессе облучения InSb допороговыми квантами (рентгеновские кванты с энергией меньше 250 кэВ, свет из области спектра 0,13—6 эВ), энергия которых недостаточна для образования пар Френкеля по механизму упругого рассеяния.

2. Отжиг всех типов радиационных дефектов {Na, Д^д, М) происходит в пределах одной стадии изохронного отжига при температуре 100 К (рис. 5.16). При этом эффект не зависит от уровня легирования исходного материала и типа легирующей примеси.

3. Облучение С02 лазером при температуре не выше 80 К приводит к восстановлению свойств кристалла, такому же, как при термическом отжиге (100 К).

4. Радиационные дефекты компенсируют содержащуюся в материале донорпую и акцепторную примеси почти с одинаковой скоростью (рис. 5.17). Одновременно с этим возрастает подвижность дырок.

5. В запрещенную зону InSb вводятся новые центры акцепторной природы с энергетическим уровнем Ег -г + 17 МэВ.

Учитывая эти данные, авторы [41, 48—51] пришли к заключению, что а) при воздействии излучений допорого-
ДОПОРОГОВЫЕ ЭФФЕКТЫ В InSb

109

вых энергий в р-InSb образуются комплексы, состоящие из атомов примеси и собственно дефекта структуры;

б) рождение дефекта Френкеля происходит в результате ионизации М-, Д^-оболочек атомов In или Sb в соответствии с ударным ионизационным механизмом радиационного дефектообразования [53].

4?,/t'Л,/К, см'3 u.J04cm2/(в-г.)

Рис. 5.16. Кривые изохронного отжига кристаллов p-InSb, облученных рентгеновскими квантами cftv4^ 250 кэВ, при Тобл = 77К,Ф = 1,4-1018 См_2: 1) InSb : Мп и 2) InSb : Ge. Обозначения: а) Л’а, iVe; б)М;

в) подвижности дырок при Тяш и 20К [49].

Ч№А,Ъ,см-3)

Рис. 5.17. Зависимость концентрации акцепторов iVa, доноров JVj (а) и рассеивающих центров Ni (б) от интегрального потока рентгеновских квантов. 1) InSb : Мп, 2) InSb : Ge [49].

В [41] проведена оценка сечения образования дефектов, обсуждены условия облучения, при которых доминирует упругое выбивание атомов или дефектообразование по ионизационному механизму. Сделано предположение, что в случае высокоэнергетического излучения (гамма-лучи 60Со) возможно преобладание атомных смещений в результате ионизации внутренних атомных оболочек.

Основываясь на принятой в [41] модели радиационного дефектообразования, авторы процесс отжига связывают с активационным залечиванием слаборазделенной пары Френкеля. Постоянство температуры отжига (разных типов дефектов, например комплексов: вакансия — донорная примесь, вакансия — акцепторная примесь б InSb : Мп, InSb : Ge, дефектов ЛГ-типа) указывает на то,
170

ДЕФЕКТЫ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

[ГЛ. 5

что энергия активации залечивания пары Френкеля не зависит от типа стабилизирующей ее примеси.

Установлено, что энергия активации отжига зависит от положения уровпя Ферми, т. е. зарядового состояния комплекса. Па существование такой зависимости указывает тот факт, что комплексы не возникают (либо нестабильны) в материале re-типа и разрушаются при перезарядке лучом С02-лазера. Отличие на два порядка величины сечения дефектообразования от расчетного объяснено с привлечением представлений о радиационно-стимулиро-ванной низкотемпературной миграции дефектов, способствующей увеличению эффективности связывания примесных атомов в комплексы.

Допороговые эффекты в InSb и-типа изучались Вавиловым, Чукичевым и Ок [52, 75]. В этих работах измерялась дозовая зависимость удельного сопротивления при температурах облучения 78 и 239 К и температурная зависимость p-эффекта Холла на исходных и облученных пластинах. Исследовались монокрпсталлические образцы п- и р-типа и пленки InSb «-типа с d = 2 мкм, полученные молекулярной эпитаксией в вакууме на слюдяных пли стеклянных пластинках.

Установлено, что радиационный эффект качественно не меняется при изменении таких параметров, как энергия частиц, частота следования импульсов, длительность импульсов и плотность тока в импульсе. На радиационный эффект оказывает влияние температура облучения: для пленок ?г-типа облучение при Т = 78 К ведет к существенному повышению р, а при Т = 293 К — к значительному его падению; для монокристаллов p-типа при Т = 78 К и га-типа при Т = 78 и 293 К наблюдается существенное снижение р и при дозах Ф * 1018—1019 см-2 наступает насыщение. Обнаружена аналогия между термическим и радиационным отжигом материала. Прогрев облученного при Т = 78 К кристалла до 293 К вызывает понижение р до величины, соответствующей облучению его .при Т = 293 К.

Допороговые эффекты в пленках п-типа и монокристаллах p-типа, наблюдаемые при Т = 78 К, аналогичны эффекту в иадпороговой области энергий бомбардирующих частиц. На этом основании авторы [52, 75] предположили, что при Т = 78 К в пленках «-типа и монокри-
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed