Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Вавилов В.С. -> "Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках" -> 94

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 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 135 >> Следующая

270

ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДИФФУЗИЮ

[ГЛ. в

приведены на рис. 6.61 [84]. Скорость диффузии SbCcIS, так же как и Au в Si, возрастает пропорционально интенсивности стимулирующего диффузию излучения [154, 156].

Наблюдается дозовая зависимость НМ. С накоплением дозы излучения возрастает концентрация комплексов

, ому С

ж,-13

W

I. р/а

Рио. 6.60. Мощностная зависимость коэффициента диффузии Au в Si при облучении гамма- и нейтронным излучением реактора [142].

Рис. 6.61. Мощностная зависимость коэффициента диффузии S в CdS при облучении гамма-лучами “Со [84].

дефектов, стабильных при температуре диффузионного эксперимента. Вклад процесса накопления стабильных при Т = 400 К радиационных дефектов в НМ устанавливается из исследований дозовой зависимости коэффициента диффузии [50]. Результаты измерений для примесей In, Ga, Zn и Au в Si приведены на рис. 6.62.

При построении кривых рис. 6.62 использовались концентрационные профили распределения соответствующих примесей. Глубина проникновения примеси пропорциональна корню квадратному из времени диффузионного отжига, что указывает на диффузионную природу исследуемого эффекта. Длительное облучение на реакторе практически не влияет на коэффициент диффузии Au и Zn в Si. Коэффициенты диффузии In и Ga заметно изменяются в интервале больших доз облучения.

В условиях этого опыта (см. рис. 6.62) концентрация радиационных дефектов Si увеличилась более чем на
( 6] ОСОБЕННОСТИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ миграции 271

порядок величины. Что касается коэффициентов диффузии, то для Au и Zn они остались без изменения, а для In и Ga возросли в области больших доз облучения.

Основываясь на этих данных, на мощпостной и температурной зависимостях НМ, авторы [50] предположили, что активация элементарных актов перескоков атомов не обязательно связана с элементарным актом генерации радиационных дефектов.

Процессы образования и накопления стабильных комплексов, по-видимому, оказывают незначительное влияние на диффузию примесей, перемещающихся по диссоциативному механизму, а влияние дозы излучения на скорость диффузии In и Ga в Si связано с возрастанием сечения генерации первичных радиационных дефектов в предварительно деструкти-рованных длительным облучением на реакторе материалах. Очевидно, процессы дефектообразования сопутствуют диффузионному переносу примесных атомов и налагаются на него.

При радиационно-стимулированной диффузии температурная зависимость скорости перемещения атомов определяется аналогичной зависимостью времени жизни электронных возбуждений и вероятности их локализации на атоме-диффузанте и сечения отжига компонент пар Френкеля, а также вероятности их взаимодействия с примесными атомами и другими факторами.

Влияние температуры в [142] изучено в интервале от 77 до 400 К. Для Au в Si коэффициент диффузии возрастает с ростом температуры и описывается выражением D = D0 ехр (— Um/kT), где Um— величина энергии активации диффузии.

I, смг/с

10~

10~'

10



S—И—I—(

iow W1'

Ф, СЛГг

Рис. 6.62. Дозовая зависимость коэффициента диффузии In (1), Ga (2), Zn (3) и Au (it) в Si. I-1.8X

X1013 см-2 - с-1, Гобл -400 К. Материал КЭФ — 7,5 [50].
272

ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ДИФФУЗИЮ

[ГЛ. в

Для In в Si и S в CdS [83] эта зависимость имеет другой характер: с ростом температуры коэффициент диффузии падает (рис. 6.63). Диффузия Rh и Au в n-Si и In в ^-Si исследовалась при температурах 80 и 300 К [144].

Измерялись профили распределения носителей тока вольт-емкостпым методом (рис. 6.64). Оказалось, что коэффициент диффузии Rh и Au при Т = 300 К больше, чем при 80 К.

В опытах [83] стабильный тепловой режим при облучении на кобальтовом источнике (5500 P/с) достигался выбором температуры «сухого льда» (240 К), измельченного в порошок льда (273 К) и температуры жидкого азота (47 К). Из рис. 6.63 видно, что и здесь, аналогично НМ In в Si [142, 144], с понижением температуры облучения (в интервале от 360 до 80 К) скорость стимулированной излучением диффузии S в CdS возрастает.

Для сравнения НМ с тепловой диффузией на рис. 6.63 приведена кривая температурной зависимости коэффициента термостимулированпой диффузии S в CdS, измеренной идентичной с НМ методикой [84]. Сопоставляя кривые 1 и 2 рис. 6.63, видим, что стимулированная диффузия S в CdS имеет противоположный Аррениусу характер зависимости. Величина коэффициента НМ при 80 К соответствует коэффициенту тепловой диффузии, протекающей при температуре 1200 К.

В работах [103, 146] НМ стимулировалась частицами допороговых эпергий. Исследовались пластины (КДБ, ориентированы по [111], р « 1000—2000 Ом ¦ см, ^o2= = 101в см-3, Л^ = 104 см-2) с предварительно изготовлеп-ным источником примеси. Облучались они на установке УРС-70 при 7=16—20 мА, напряясении ?7 = 50 кВ. Величина подвижности ц Li в Si вычислялась из вольт-емкостных зависимостей литиево-дрейфовых диодов (рис. 6.65). Она равна 2 • 10~13 при 200 К и 10-12 см2/(В-с) при 300 К.
Предыдущая << 1 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 135 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed