Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках - Вавилов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
ник N, cm оол чения тона или экс
электрона, барн
кэВ
p-InSb 10ls 77,4 Re *) 60 0,5
р-InSb 2 • 1015 4,2 Re 60
re-InSb 1,4 -1014 77,4 в 200 8-10-4
"re- G aAs 2-1015 273 Re 60 <5-10“3
re-Ge 8-1015 273 Re 60 <0,02
n-Go 2 • 1014 79 300 2-10-5
Расчетные значения, барн а
Полупровод экс
ник „ион „ион „ ИОН „пон а ¦с
К с aL с ам с aN с ПОН
р-InSb 3-1СГ4 1,4-10-3 9 • 10-: 6-10-2 7
р-InSb 6-10-5 3-10”4 2-10_: МО-2 80
re-InSb МО'5 4-10-; 4- 10~j to 2
о
1
ьэ
n-GaAs 2-10'5 1,5-10-4 7-10“= <30
n-Ge 8-10-5 6-ю-4 3-10“2 <30
n-Ge 8-10'6 1•10"4 7-10~э 2,5
*) Рентген.
приведено в табл. 5.4. Видно, что в и-InSb эффективность примесного ионизационного механизма меньше, чем в jP-lnSb. Здесь процесс дефектообразования не идет при ионизации Af-оболочки. Это может быть связано с тем, что величины эффективных зарядов собственного и примес-
ДОПОРОГОВЫЕ ЭФФЕКТЫ В InSb
177
ного ионов зависят от положения уровня Ферми. Возможно, что стабильность дефектов также зависит от положения уровня Ферми [51].
п-GaAs облучался рентгеновскими квантами со средней энергией 60 кэВ. При 273 К до и после облучения измерялись проводимость и коэффициент Холла. В этом случае оказалось возможным определить только верхний предел сечения образования дефектов. Как следует из табл. 5.3, при этом можно полагать, что дефекты образуются только при ионизации К- или L (но не подвалент-ной М)-оболочки. • '
Радиационные изменения, вызванные излучениями бетатрона (15 мэВ), гамма-лучей 60Со и рентгеновских лучей с энергией 200 кэВ в керамике, содержащей свободные кремнеземы, изучены Белоусовым [54J. Обнаружено, что все виды излучений вызывают радиолитическое разложение материала с образованием новой фазы. Методами оптической микроскопии, рентгеноструктурного анализа (метод Дебая — Шерера), спектральной зависимости коэффициентов пропускания и ноглощения света до и после каждого цикла облучения была исследована кинетика стимулированного накопления элементарного Si в порах керамики. Образованная новая кристаллическая фаза Si в этих порах достигала размеров до десятков и даже сотен мкм. Предположено, что смещение атомов Si происходит главным образом по механизму потенциального смещения. Освободившиеся атомы Si мигрируют к стокам разного рода в соответствии с механизмами низкотемпературной стимулированной излучением диффузии (см. гл. 2).
Образование собственных дефектов в MgO, облучаемом рентгеновскими квантами, описано Кузнецовым и Киль-ком [55]. Монокристаллы облучались при комнатной температуре на установке УРС-55 (/ = 8 мА, U — 45 кВ). В спектре оптического поглощения появлялись две полосы с максимумами 5,73 и 4,27 эВ, соотношение которых в процессе облучения или термического отжига оставалось постоянным. Основываясь на том, что полоса 5,73 эВ связана с вакансией кислорода, а 4,27 эВ — с междоузель-ным ионом кислорода, насыщение скорости введения дефектов Френкеля с дозой (рис. 5.18) авторы [55] объяснили как результаты наложения двух конкурирующих
12 В. с. Вавилов и др,
178
ДЕФЕКТЫ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ
[ГЛ. 5
процессов: генерации дефектов структуры н их рекомбинации.
На начальной стадии облучения (см. рис. 5.18) преобладает первый процесс, а когда концентрация дефектов становится достаточно высокой (1017—1018 см~3), наступает динамическое равновесие и концентрация дефектов пе
изменяется. При больших временах облучения (~1 ч) начинается процесс разрушения радиационных дефектов, т. е. стимулированный радиацией отжиг, который эквивалентен термическому отжигу при 140°С L55J.
Рентгеновские кванты генерируют в CdSe стабильные при комнатной температуре радиационные дефекты, являющиеся центрами захвата носителей тока r-типа. Облучение CdSe дозами 7 • 105 Р вызывает падение фоточувствптельпостп и рост времени релаксации фототока. Максимальное значение скорости радиационного де-фектообразовання достигается при облучении рентгеновскими квантами с энергией, равной 17,42 кэВ [56].
§ 4. Фотостимулированные процессы образования и преобразования дефектов в CdS
Процессы образования и преобразования дефектов структуры в CdS, стимулированные светом при комнатной температуре, исследованы Ермолович, Корсунской,
