Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

швидксть охолодження 4 К/хв;

Ec - 0,535, = 1,610-домшково-дефектн кластери мжвузловинного типу [10, 19] 1270 - 1520 К, 1 - 40 год, Ec - 0,192, = 1,110-12;

швидксть охолодження 4 К/хв;

Ec - 0,266, = 410-16;

вакансйно-домшков кластери Ec - 0,455, = 1,210-Одиниц вимрювання величин у табл. 2: енергя - еВ; перетин захоплення - смЗгдно з [41], склад утворюваних при високотемпературних вдпалах дефектв стотно залежить вд атмосфери. Проведення процесу у водн, вакуум, ХМА та нших атмосферах, що сприяють сублмац атомв кремню або травленню поверхн, ма призводити до генерац вакансй формування дефектв вакансйного типу. За даними [22], можливим утворення електрично активних комплексв водню з вакансями. Якщо вдпал проводиться в окислювальнй атмосфер, то мають утворюватися мжвузловинн атоми кремню та комплекси, що х мстять. Нанесення на поверхню кристалу вольфрамового покриття за даними [4], не змню природи дефектв, як утворюються у вакуум, але стотно зменшу х концентрацю пдвищу термостабльнсть електрофзичних параметрв.

Складн системи процеси № 1, Згдно з [18], до основних дефектв належать реконструйован мжвузловинн атоми, як спостергаються псля мпульсного вдпалу або обробок при температурах вище нж 1270 К, а також обрван звТязки, що виникають пд впливом мкродефектв. При цьому зазначаться, що утворення мжвузловинних центрв у кристалах, вирощених методом Чохральського, вдбуваться швидше, нж в одержаних безтигельною зонною плавкою.

Можливсть утворення глибокорвневих центрв у невдпалених слабколегованих автоептаксальних шарах кремню була показана в [23-25]. При цьому рзн автори спостергали дефекти з рвнями Ec - (0,20 - 0,25) еВ Ev + (0,20 - 0,25) еВ, що близькими за параметрами до центрв, як найчастше формуються при аналогчних умовах обробки у слабколегованих монокристалах (табл. 2), що може свдчити про загальн механзми дефектоутворення при вдпал й осадженн ептаксйних шарв. Аналогчн глибокорвнев центри спостергали також у p+-n дифузйних додах [26]. При цьому спостергали рзницю типв концентрацй дефектв у додах, сформованих на пластинах з однаковими параметрами, отриманими вд рзних виробникв кремню, що свдчить про стотний вплив фонових домшок дефектв на процеси формування донорних центрв.

На рис. 6, показано рвн дефектв, як виникають у кремн при рзних обробках. Видно, що, незважаючи на наявнсть рвнв з близькими параметрами, у цлому набори рвнв, що утворюються пд час високотемпературних обробок, стотно вдрзняються вд наборв дефектв, як виникають пд час пластично деформац. Вони вдрзняються також вд наборв дефектв, що формуються при опромнюванн кремню -частинками, електронами, нейтронами та ншими частинками [20; 27; 28]. За даними [29], уведення водню до кристалв з радацйними дефектами може призводити до формування центрв з рвнем Eс - 0,32 еВ, як можуть бути комплексами водню з А-центрами наближаються за параметрами до окремих видв дефектв, що спостергалися ншими авторами (табл. 2), а також комплексв бор-вуглець-водень.

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Рис. 6. Рвн, що формуються у кремн при пластичнй деформац (1) та рзних видах високотемпературних обробок (2-9): 1 - [30]; 2 - [4]; 3, 4 - [16]; 5, 6 - [17]; 7, 8 - [18]; 9 - [19] Складн системи процеси № 1, 4. Вплив вдпалу в атмосфер водню на структуру поверхн слабколегованих ептаксйних шарв монокристалчних пластин кремню Високотемпературна обробка слабколегованих ептаксйних шарв кремню у водн призводить не тльки до змни х електрофзичних параметрв, а й до стотних змн структурного стану поверхн. У роботах [8; 15] нами було показано, що на поверхн ептаксйного шару псля вдпалу в атмосфер водню протягом 0,5 год зТявляються заглиблення у форм шестигранних усчених прамд з схдчастими боковими гранями (рис. 7, а).

а б Рис. 7. Дефекти на поверхн ептаксйних щарв кремню псля вдпалу у водн при 1400 К протягом 0,5 год (а) 2 год (б) При збльшенн тривалост обробки на поверхн шару зТявляються дефекти двох основних типв - чтко огранен шестигранн ямки, у як перетворюються описан вище дефекти, а також нйн дефекти, як, моврно, утворюються на мст подряпин та нших подбних механчних дефектв поверхн (рис. 7, б). Щльност вказаних дефектв становили, вдповдно, 2104 см-2 2103 см-2. Металографчним аналзом було встановлено, що ц дефекти не повТязан з дислокацями.

Утворення подбних дефектв спостергали автори [7] псля вдпалу в аналогчних умовах пластин кремню, вирощеного методом Чохральского, легованого фосфором до концентрацй 11016 - 11018 см-3, а також автори [31] у сильнолегованих бором (NB > 51019 см-3) ептаксйних шарах кремню, отриманих за хлоридною технологю.

Автори [7] припускають, що утворення дефектв повТязано з формуванням при вдпал прециптатв SiO2, збагачених хромом, марганцем, залзом, кобальтом, нкелем, алюмнм та ншими домшками, про що свдчить х пдвищена концентраця в област дефектв, зафксована методом Оже-спектроскоп. Можлива роль кисню пдтверджуться результатами наших експериментв, як показали, що на поверхн пластин БЗП-кремню псля вдпалу в аналогчних умовах подбн дефекти не утворюються. Основним джерелом потрапляння кисню в ептаксйний шар його дифузя з пдкладки. ншими джерелами можуть бути, згдно з [32], хемосорбована на поверхн тонка окисна плвка; наявнсть слдв кисню, парв води, оксихлоридв кремню та нших сполук, що мстять кисень, у газовй фаз.

моврнсть потрапляння кисню до шару з зовншнх джерел, очевидно, малою. Це пдтверджуться тим, що нами не спостергалося утворення кисневих термодонорв псля вдпалу вихдних ептаксйних шарв при 720 К.

Складн системи процеси № 1, У [15] нами було показано, що при реальних умовах вдпалу кисень, що дифунду з пдкладки, може проникати в шар на значну вдстань. При цьому його середня концентраця в шар наближаться до концентрац у пдкладц. У цьому раз ста можливою генераця термодонорв пд час охолодження ептаксйно композиц. У слабколегованих шарах ц термодонори визначають величину питомого електричного опору. Автори [12] спостергали синхронне змнювання часу життя нервноважних носв заряду й концентрац мжвузловинного кисню у кристалах n-Si з питомим опором 20 Омсм й вихдною концентрацю мжвузловинного кисню (7-9)1017 см-3 псля вдпалу у водн при 1273 - 1350 К.

Проте слд зазначити, що в нашому випадку дослдження складу поверхн псля вдпалу показало, що в межах чутливост Оже-спектроскоп та електронно-зондового мкроаналзу кисень та нш домшки в област дефектв не спостергаються. Це може бути спричинено як недостатньою чутливстю використаних методв, так вдновленням кисню у процес водневого вдпалу.

Дефекти, подбн до описаних вище псля високотемпературних обробок спостергаються також на поверхн металв, зокрема нобю [8; 33; 34], алюмню, олова, ндю, всмуту [35]. У легкоплавких металах утворення правильно огранених ямок повТязують з пересиченням приповерхневого шару вакансями пд час вдпалу [35], а в ноб - також з сублмацю нобю шляхом формування у приповерхневому шар його нижчих оксидв, як потм десорбуються [8; 34]. - механзми можуть дяти у нашому випадку.

5. Вплив високотемпературного вдпалу на час життя нервноважних носв заряду З наведених на рис. 8 результатв видно, що високотемпературний вдпал в атмосфер водню призводить до стотного зниження ефективного часу життя слабколегованих ептаксйних шарв кремню. Це узгоджуться з даними [5, 6] про вплив високотемпературних технологчних процесв на цю характеристику. Згдно з оцнками [6], концентраця центрв рекомбнац при високотемпературному вдпал може збльшуватися до 1014 см-3.

1 1 - до в дпа лу, < > = 1 8 мк с 2 - пс л я в дпа лу, < > = 0, 0, 0 5 1 0 1 5 2 0 2 t, мк с Рис. 8. Вплив високотемпературного вдпалу у водн (1400 К, 2 год) на залежнсть падння напруги вд часу затримки у слабколегованих ептаксйних шарах кремню U, В Складн системи процеси № 1, Нами було проведено компТютерне моделювання залежност питомого опору й часу життя нервноважних носв заряду вд типу та концентрац глибокорвневих дефектв, як згдно з тературними даними можуть утворюватися у кремн при високотемпературних вдпалах. При цьому положення енергетичних рвнв перетини захоплення ними електронв та дрок задавали на основ даних табл. 2; рухливост електронв дрок брали рвними х величин у слабколегованих кристалах. Результати моделювання показують, що найбльш моврним формування центрв з рвнем Ес - (0,25-0,30) еВ перетином захоплення неосновних носв заряду 10-14 - 10-15 см2, концентраця яких ма знаходитися у межах 1013 - 1015 см-3. За даними [16], такими дефектами можуть бути комплекси атомв кисню з дивакансю або тривакансю. У слабколегованому кремн х присутнсть може спричинювати значення питомого опору та часу життя нервноважних носв заряду, що спостергаються в експеримент. Можна припустити, що механзм деградац включа формування стабльних домшково-дефектних комплексв перерозподл легувальних та фонових домшок вдповдно до стацонарного розподлу власних точкових дефектв, який встановлються пд час вдпалу. У цьому раз слд очкувати стотну неоднорднсть електрофзичних параметрв у приповерхневому шар.

6. Вплив обробки атомарним воднем гама-опромнювання на електрофзичн параметри слабколегованого кремню Для одержання додатково нформац про дефекти, що утворюються у кремн при зовншнх впливах, нами було дослджено вплив низькотемпературно обробки атомарним воднем та гамма-опромнення на електрофзичн параметри слабколегованого кремню.

Для експериментального дослдження використовували кремнв ептаксйн композиц n+-n типу, а також монокристалчний кремнй n- p-типв провдност, вирощений методом безтигельно зонно плавки. Ептаксйн композиц були сформован методом водневого вдновлення трихлорсилану [36]. Ептаксйний шар мав товщину 50 - 60 мкм був легований фосфором до питомого електричного опору 50 - 100 Омсм. Пдкладки були виготовлен з кристалв КЕС - 0,01(111) даметром 76 мм мали товщину близько 500 мкм. Пластини БЗП-кремню мали питомий опр близько 3 кОмсм, товщину 750 мкм даметр 76 мм.

Гамма-опромнення здйснювали на установц ЛМБ-IМ "Гамма" з випромнюванням зотопу Cs. Енергя фотонв дорвнювала 0,66 еВ, потужнсть дози опромнення - 37,5 Р/с, активнсть зотопу - 1,11015 Бк, час опромнення - 75 год, температура - близько 300 К. Нервномрнсть нтенсивност потоку гамма-квантв у робочй камер була у межах 8%.

Обробку атомарним воднем здйснювали в установц з дифузйною подачею атомв до поверхн зразка. Для отримання атомарного водню використовували метод високочастотного електричного газового розряду, створюваного за допомогою генератора високо частоти. Дис Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам