Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ:

И. С. Смирнов

И. Г. Дьячкова

Е. Г. Новоселова

Исследован процесс трансформации радиационных дефектов, формируемых имплантацией протонов в кристаллы кремния n−типа проводимости с удельным сопротивлением 100 Ом ⋅ см. Измерения проведены методом высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии. Показано, что последовательная имплантация протонов с энергией 100 + 200 + 300 кэВ и флюенсом 2 ⋅ 10¹⁶ см⁻² приводит к образованию нарушенного слоя толщиной 2,4 мкм с увеличенным параметром кристаллической решетки, который формируется одновременно присутствующими комплексами радиационных дефектов вакансионного и междоузельного типов. Установлено, что в результате отжига облученных кристаллов в вакууме при температуре 600 °С происходит укрупнение радиационных дефектов обоих типов при одновременном уменьшении их количества. После отжига при температуре 1100 °С преобладают дефекты междоузельного типа. На каждой стадии трансформации дефектов оценена их мощность.

Исследование осуществлено в рамках программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ в 2012 г.

1. Kozlovskii, V. V. Modificirovanie poluprovodnikov puchkami protonov / V. V. Kozlovskii. − S.−Pb. : Nauka, 2003. − 268 s.
2. Zinchuk, O. Formation of insulating oxygen containing layer on the silicon wafer surface using low−temperature hydrogenation / O. Zinchuk, N. Drozdov, A. Fedotov, A. Mazanik, A. Saad, S. Kobeleva, A. Patryn, V. Pilipenko, A. Pushkarchuk // J. Mater. Sci.: Mater. in Electronics − 2008. − V. 19. − P. S273—S276.
3. Gerasimenko, N. N. Radiation defects as nanocrystals in bulk crystalline silicon / N. N. Gerasimenko, V. V. Kozloskii, A. N. Mikhailov // Book of abs. 25^th Internat. Conf. on Defects in Semiconductors. − 2009. − P. 250—251.
4. Bouen, D. K. Vysokorazreshayushaya rentgenovskaya difraktometriya i topografiya / D. K. Bouen, B. K. Tanner. − S.−Pb. : Nauka, 2002. − 274 p.
5. Larson, B. C. X−ray diffuse scattering near bragg reflections for the study of clustered defects in crystalline materials / B. C. Larson − Diffuse scattering and the fundamental properties of materials. − N.−Y. (NY) : Momentum Press, 2009.
6. Astahov, V. P. Sozdanie narushennyh sloev v kremnii dlya upravleniya harakteristikami p—i—n−fotodiodov / V. P. Astahov, N. V. Kuznetsov, I. G. Saharova, I. S. Smirnov, G. G. Solov’ev, K. V. Sorokin // Izv. vuzov. Materialy elektron. tehniki − 2001. − N 1. − P. 16—19.
7. Lomov, A. A. Asimtoticheskoe diffuznoe rasseyanie rentgenovskih luchei v monokristallah GaAs, legirovannyh kremniem / A. A. Lomov, V. A. Bushuev, R. M. Imamov, K. Bokki, P. Francozi // Kristallografiya. − 1999 − T. 44, N 4. − P. 674—683.
8. Pan, G. Z. Silicon light emissions from boron implant−induced defect engineering / G. Z. Pan, R. P. Ostroumov, L. P. Ren, Y. G. Lian, K. L. Wang // J. Non−Crystalline Solids. − 2006. − V. 352. − P. 2506—2509.