Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 64

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 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 135 >> Следующая


§ 5. Допороговые эффекты в облучаемых ионами полупроводниках

Ионизационно-стпмулнрованиое дефектообразование происходит в процессе бомбардировки полупроводников ионами низких и средних энергий. Об этом свидетельствуют результаты исследований на кристаллах Si [61, 62], PbS [63, 64], CdS [65] и других.

Пабст, Палмер [61, 62] пришли к выводу об ионизационном происхождении радиационных дефектов в Si в связи с обнаруженным несоответствием между вычисленным по теории Кинча и Пиза сечением дефектообразования и экспериментально измеренным. Ими были попользованы пластины Si (р == 2,7 Ом • см, ориентация по оси

[111]), которые облучались в режиме деканалирования ионами Н+ и Не+ (для Н+ Е0 = 300 кэВ, / = 2,1 •

• 1013 см^-с-1; для Не+ Ев = 275 кэВ, /= 1013 см-2 ¦ с"1).

Величины средних пробегов, сечения ионизационных потерь и генерации радиационных дефектов для ионов Н+ и Не+ с одинаковой энергией существенно различны (рис. 5.22). Измеренное по энергетическому спектру обратно рассеянных ионов отношение эффективностей радиационного дефектообразования для ионов Н+ и Не+ оказалось равным Оне/он * 5,7 и 6,4 для температур облучения 300 и 80 К (вместо Оне/оп = 4, предсказываемого теорией).

Дозовая зависимость Спе/сн описывается нелинейной функцией и свидетельствует о наложении стимулированного излучением отжига слаборазделенных пар Френкеля на кинетику накопления стабильных комплексов дефектов. Причем отжиг был значительным как при 300 К,
ОБЛУЧАЕМЫЕ ИОНАМИ ПОЛУПРОВОДНИКИ

183

так и при 80 К и, следовательно, вносил искажения в истинную величину скорости генерации первичных дефектов, по которым проводилась оценка аНе/он-

Ионизационпо-стпмулированпое дефектообразование авторы [01, 62] объяснили на основе модели потенциального смещения, предполагая одновременную ионизацию

X, мим

Рис. 5.22. Профили распределения по глубине (Si02— SO-системы ионизационных потерь (I), радиационных дефектов (г) и легирующей примеси (з) для ионов Н+(а), Не+ (б) и Аг+ (в) с равной начальной энергией Е0=275 кэВ [66].

вдоль трека двух соседних атомов. Другая разновидность модели ионизационного механизма генерации дефектов в полупроводниках в процессе бомбардировки ионами обсуждена в [73].

На осуществление допорогового механизма дефектообразования в кристаллах PbS указывали Зырянов, Маце-вич и др. [63, 64]. Идентификация радиационных дефектов проводилась методом дифракции медленных электронов (с энергией частиц от 4 до 300 эВ). Радиационные
184

ДЕФЕКТЫ В БИНАРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ

[ГЛ. 5

дефекты создавались при имплантации ионов Не+ с энергией частиц в интервале от единиц до 100 эВ. Плотность потока ионоз 5,5 • 1013 см-2 • с-1. Дозовая зависимость исследовалась в интервале от 1 до 40 мин. Температура облучения 24°С.

гв, гв, str'l’M'

Е, я В

Рис. 5.23. Энергетическая зависимость сечения 2а неупругого рассеяния ионов Не+ на поверхности скола (100) монокристаллов PbS. По оси ординат отложен параметр, пропорциональный In 1Щ, вычисляемый из до-зовой зависимости. 1ц и 1 — интенсивности дифракционных рефлексов до и после бомбардировки ионами: 1) для пучка дифрагированных электронов от (315), 2) от (226) и з) от (226) в укрупненном масштабе [63].

Бомбардировка ионами поверхности PbS-монокристаллов, расколотых в вакууме, приводила к ухудшению дифракционной картины: с накоплением потока ионов она становилась менее резкой, падала интенсивность рефлексов. При достаточно большой дозе облучения рефлексы сливались с фоном, интенсивность которого возрастала.

Кривая энергетической зависимости сечения (рис. 5.23) имеет несколько экстремумов. Максимумы наблюдаются при энергиях падающих ионов Не+ около 13 ±2 эВ, 25 ± ±2 эВ, 30 ± 10 эВ и 40 ±10 эВ. Имеется максимум в интервале от 100 до 200 эВ и от 300 до 500 эВ. Характер энергетической зависимости сохраняется для рефлексов с
ОБЛУЧАЕМЫЕ ИОНАМИ ПОЛУПРОВОДНИКИ

185

разными индексами. Наблюдаемое радиационное дефекто-образование авторы объясняют с помощью ионизационного механизма. Появление максимумов в высокоэнергетической части кривой рис. 5.23 связано с оже-каскадом на L-оболочке атома S.

Энергия локализации максимума (100—200 эВ) близко к энергии ионизации L-оболочки атома S, находящегося на поверхности PbS. Здесь ионизационные потери для бомбардирующих ионов малы (АЕ -с Е0). Второй максимум (300—600 эВ) можно связать с процессами ионизации L-оболочки атомов S, расположенных в объеме PbS.

В CdS допороговые радиационные эффекты, наводимые облучением ионами, описаны Амбриджом и Картером [65]. Ионы Не+ (Е = 18—125 эВ, /=10“ см~2 • с~’ * Т’обл = 90 К, Ф = 5 ¦ 10!4 см-2) создавали дефекты структуры типа смещенных в междоузлия атомов S и нейтральных серных вакансий. Образования дефектов Френкеля в кадмиевой подрешетке авторы не наблюдали. Радиационные дефекты появлялись при облучении ионами с энергией, значительно меньшей пороговой энергии Ет « 22 эВ для смещения серы (Ed « 8,7 эВ) и Ет — = 55 эВ для смещения Cd (Ed ~ 7,3 эВ).
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed