Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 86

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 .. 80 81 82 83 84 85 < 86 > 87 88 89 90 91 92 .. 135 >> Следующая


Методами ЭПР и ЯКР установлено, что дефект (Si — G28) представляет собой междоузельный атом бора Bj, имеет три зарядовых состояния: +1,0 и —1 и служит донором в р-Si или акцептором в и-Si (легированном В). Нейтральный атом не находится в симметричном тетраэдрическом Td или гексагональном D3d междоузлиях. Он расположен в тетраэдрическом междоузлии таким образом, что его симметрия определяется конфигурацией, имеющей более низкую симметрию по сравнению с и Dsd.

Для генерации дефекта (Si — G28) пластины Si облучались электронами с энергией 1,5 МэВ при 4,2 или

20,4 К и затем кратковременно освещались светом от УФ источника. Последняя процедура способствовала выявлению (декорированию) спектра центра (Si —G28).
248

ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДИФФУЗИЮ

[ГЛ. О

Длительное воздействие светом при Тобл = 4,2 или 20,4 К вызывало необратимые изменения ЭПР спектра (Si — G28), которые объяснялись автором [123] на основе фотостимулированной долгопробежной миграции нейтрального атома В? по междоузельному механизму и далее уходом его на стоки (вакансии, поверхности и т. Д.).

Эксперименты в поляризованном свете показали, что оптическое возбуждение центра (Si — G28) вызывает переориентацию главных его осей симметрии, что эквивалентно переводу В из тетраэдрического междоузлия в гексагональное, т. е. элементарному акту перескока атома через седловую точку потенциального барьера или диффузии.

Автором [123] определены следующие закономерности НМ:

1) Скорость миграции В возрастает пропорционально увеличению плотности потока света.

2) Процесс активации НМ зависит от направления распространения поляризованного света. Максимальный эффект достигается при совпадении вектора поляризации с направлением кристаллографической оси [111] дефекта (Si — G28). В случае перпендикулярной ориентации вектора поляризации долгопробежная миграция незначительна.

3) Реориентация В связана с локальным оптическим возбуждением самого дефекта (Si —G28).

4) Уход В на стоки, т. е. фотостимулированный отжиг состояния «бор в междоузлии», описывается экспоненциальной зависимостью от температуры с энергией активации, равной 0,6 эВ (рис. 6.43). Si с высокой концентрацией центров (Si — G 28) освещался светом неодимового лазера мощностью потока 0,24 Вт при Тобл = = 20,4 К. Отжиг исследовался в интервале от 175 до 190 К. Зависимость (см. рис. 6.43) описывается простой экспоненциальной функцией первого порядка. Для сравнения на рис. 6.44 приведена кривая термического отжига, измеренная по кинетике спада интенсивности центра (Si — G28) в интервале температур 280—350 К. Определенный по наклону кривой рис. 6.44 барьер термической реориентации центра равен 0,6 эВ. Величина предэкспоненциального множителя согласуется со зна-
§ 4] ВЛИЯНИЕ ЭВ НА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНУЮ МИГРАЦИЮ 249

Т,к

г, с

180

180

чением для процессов локального упорядочения атомов и близка величине kT/h [123].

Предэкспоненциальный множитель в выражении для т (см. рис. 6.43, 6.44) указывает, что в интервале температур (см. рис. 6.44) В совершает долгопробежную миграцию по междоузлиям (v « 106 с-1 актов перескоков) до захвата на стоки. К выводу о возможности фотостимулирован-ной миграции В в Si автор [123] приходит, основываясь на а) равенстве энергий активации процессов реориентации главных осей центра (Si—G28) при освещении и термоотжиге; б) наличии близкой корреляции между кинетикой реориентации центра (Si—G28) при освещении светом от лазера и термоотжиге (пунктирная кривая рис. 6.45).

По оси абсцисс рис. 6.45 отложено время воздействия светом или длительность термоотжига при 300 К. На начальном участке сплошной кривой, соответствующей облучению в течение приблизительно 30 ч, в ЭПР спектре наблюдаются изменения, соответствующие фо-

тостимулированной миграции . . . _

Si—G 28 равна то~0,5 с [1231.

изолированной вакансии.

На рис. 6.46 показаны кинетика размораживания неравновесной вакансии и ее миграция при термоотжиге. Если теперь воздействовать светом (начальный участок сплошной кривой рис. 6.45), то будут наблюдаться идентичные с рис. 6.46 изменения в ЭПР спектре. При освещении предварительно облученного Si параллельно с исчезновением полосы (Si—G1) появляется полоса центра (Si—G 10), которая затем тоже отжигается, т. е. в процессе освещения при Г0бЛ = 4,2 К или Т = 20,4 К последовательно протекают стадии: размораживание вакансии, фотостимулированная ее миграция, связывание ее в

Рис. 6.43. Температурная зависимость характеристического времени реориентации В/ при облучении светом Si при Гобл = 20,4 К. Кривая описывается уравнением: т 1 =

= 5,0 • Ю12 • ехр (—0,6 эВ/йГ). Постоянная времени оптиче-МИГМППИ ской реорганизации центра

J- ^ GJ /1 ОЙ по.,,,4 гт- К - - -
250

ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ IIA ДИФФУЗИЮ

[ГЛ. 6

Рис. 6.44. Изменение при термическом отжиге характеристического времени реориентации В j в Si, предварительно облученном электронами с Ео=1,5 МэВ, ГО5Л = 20,4 К. Кривая описывается зависимостью т-1=5,3 ¦ 106 схр (—0,6 эВ/ЛТ), То~1700 с [123].
Предыдущая << 1 .. 80 81 82 83 84 85 < 86 > 87 88 89 90 91 92 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed