Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках - Вавилов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Примечание. Радиационно-стимулированной атомной миграции (НМ) посвящено большое количество публикаций. НМ обнаружена в разных неметаллических материалах: CdS, Si, Ge, Se, HgTe, InSb, GaAs, PbS, ZnTc, PbO, CaF2, A1203, MgO, BaCl2, BaF2, LiF, КВг, в гелях Si02II20, кварце, кристобаллите кремния и других щелочно-галоидных кристаллах, стекловидных полупроводниках.
При воздействии гамма- и нейтронного излучения реактора в CdS активируется диффузия S и Cd [49]. В Si миграция примесей исследована для Аи, Си, Zn, In, Ga [50], Sb [51], Sn [52], P и Cl [53], Au и P L53, 54J, A1 [55], Pd, Au, Rh, Ni [56], Si (в кристобаллите кремния) L57] и других элементов. В Ge миграция As изучена в [58].
НМ примесей Fe, Au и Си в силикагеле описана в [59], Н в Si02 [60], Ag в кварце [611. При облучении па реакторе в '(-А 1:03 активируется диффузия вакансий L02I.
О загрязнении кристаллов Si в результате облучения над тепловыми и быстрыми нейтронами указано в [53]. Авторы обнаружили все примеси, следы которых (несколько частей от 10~6) имелись в кварцевой ампуле, включая л такие тяжелые элементы, как Zr, Cr, Ni, Sc, Hf, Та и другие.
При облучении ионами малых и средних энергий в CdS активируется диффузия S и Cd [63, 64], Bi [65, 66],
§ 2] СТИМУЛИРОВАННАЯ ИЗЛУЧЕНИЕМ ДИФФУЗИЯ АТОМОВ 213
Ро [66], примесей Al, TI, N, О в ZnTe [67J, в Si активируется диффузия Мо [68], Ga [69], Си [70], Ai [7lJ, Sb [72], Zn [76], As [73], P, В [74, 173, 176, 177], Au, Cl и Na [75]. В [76] изучено влияние условий облучения на глубину проникновения в Si ионов примесей Cd, Cs, Mg,
I, Se и Zn.
Диффузия F в системе Si02—Si инициирована отрицательной коронарной плазмой L77J, диффузия О, N в Si02—Si — бомбардировкой ионами As [78, 79J. Авторы [75] описывают миграцию Na, Cl в Si02—Si при облучении положительными ионами. Имеется также большое количество диффузионно-контролируемых реакций (эпитаксиальный рост, комплексообразование, отжиг и другие), в которых НМ играет определенную роль [80J.
Отметим в качестве примера работы по радиационно-стимулированному формированию тонких пленок на неметаллических подложках, осуществленному в процессе облучения ионами инертных газов L81J, радиационно-стимулированному отжигу, инициированному бомбардировкой ионами в кристаллах CdS [64] и Ge [82] и других полупроводниках.
НМ эффективно стимулируется воздействием гамма-лучей б0Со [80]. Она исследовалась в CdS для S и Cd [83, 84], в HgTe для Cd и Hg [46], в ВаС1 для С1 [85], в Se для Se [86], в Si для Au [87], Au, Ni, Со, Pd и Rh [56], Sb, P [88], Na [89]. В керамиках Si02, A1203 изучалась диффузия Cl [90], О и H [91J, в ЩГК диффузия С1 и I [47, 92], трития [48], в кристобаллите кремния диффузия Si [57].
Электроны или протоны высоких энергий использовались для активации диффузии В в Si [JG, 18, 93, 94J, Na и Са в КВг [95], С и F в CaF2 и BaF2 [96J, S и Cd в CdS [39], Ga, Те, In, Bi, Sb, As в иопно-пмплаптированных слоях Si [97], О, II в кварце [98, 99] п т. д.
Большое значение в исследованиях стимулированной НМ имеют опыты по воздействию излучением низких энергий: мягких рентгеновских квантов, электронов допороговых энергий, света [80]. НМ, активированная мягкими рентгеновскими квантами, обнаружена для диффузии S и Cd в кристаллах CdS [43, 100], в РЬО для Ag [45], в InSb для Ge [101, 102], в Si для Li, Au [103, 104J, Au, Rh [56], Na в NaBr [105]. Стимулированная рентге-
214
ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДИФФУЗИЮ
[ГЛ. 6
новским излучением миграция Si в кристобаллите кремния описана в [57].
НМ изучалась при облучении полупроводниковых кристаллов электронами допороговых энергий. Авторы [106] исследовали стимулированный электронами малых энергий эпитаксиальный рост полупроводниковых пленок. Облучение электронами малых допороговых *) энергий активирует диффузию РЬ в РЬ [107], S и Cd в CdS [108], S и РЬ в PbS [109], Na в MgO [110], миграцию атомов Na, Cl и других в Si02—Si [111 — ИЗ], водорода в Ge [114], Bi и Au в Si [97, 115].
Исследовалась диффузионно-контролируемая деградация полупроводниковых резонаторов, работающих в режиме накачки электронами допороговых энергий [108, 1161.
Важное место занимают работы по изучению влияния света на активацию диффузионно-контролируемых процессов. Фотостимулированная эпитаксия на полупроводниках и диэлектрических подложках описана в 1117J, влияние света на кристаллизацию из водных растворов в [118], стимулированная воздействием светового потока миграция Li в Si и Ge в [119, 120J, Си в CdS в L121J, S и Cd в CdS в [122J, Cl, I в NaCl п КС1 в [92], В в Si в [123], Си в Si в [124], стимулированная светом адгезия А1 на Si в [125], миграция Zn в инжекционных GaAs-диодах в [126], диффузия атомов металла в стекловидных материалах в [127, 128], фотоэлектролитография с применением фотостимулированной диффузии Ag, Си, Аи в стеклообразных полупроводниках в [129], размытие диффузионного профиля распределения Zn при освещении диодов на основе GaP и GaAs в [1301, диффузия Au в Si в [131], фотостимулированный отжиг радиационных дефектов в Si в [132, 169, 170], влияние подсветки на кинетику образования и миграции радиационных дефектов в CdS [133, 134] и в Si в [135, 168J, деградация светодиодов, контролируемая стимулированной миграцией примеси, в [116, 126] и многих других публикациях.
