mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2016-1-28-33mateltech-251Research ArticleМатериаловедение и технология. ДиэлектрикиMATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY. DIELECTRICSО СОВМЕСТНОМ ДЕЙСТВИИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ПЛАСТИЧНОСТЬ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯABOUT JOINT ACTION OF THE TEMPERATURE AND ELECTRIC CURRENT ON PLASTIC SINGLE–CRYSTALLINE SILICONВелихановА. Р.VelikhanovA. R.

Велиханов Артур Рауфович — инженер−исследователь. 

ул. М. Ярагского, д. 94, Махачкала, Республика Дагестан, 367003.

94  M. Yaragskogo Str., Makhachkala, 367003.

art677@mail.ruФГБУН Институт физики им. Х. И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН.РоссияAmirkhanov Institute of Physics of Daghestan Scientific Center of Russian Academy of Science.Russian Federation2016050620181912833Copyright © Велиханов А.Р., 20182018Велиханов А.Р.Velikhanov A.R.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/251

В монокристаллах кремния p−типа проводимости (p−Si) исследованы особенности поведения деформационных характеристик в условиях совместного действия электрического тока и температуры, а также отдельно электрического тока. Изучена зависимость изменения удельной электрической проводимости p−Si от температуры при его нагреве и остывании как в условиях сжатия, так и без него. Наблюдается небольшой рост удельного сопротивления p−Si с ростом приложенного давления. В условиях совместного действия на монокристалл температуры и электрического тока обнаружено увеличение сопротивления деформированию. В случае действия только электрического тока при сжатии монокристалла обнаружено увеличение пластических свойств. Изучены поверхностные микроструктуры полученных деформированных образцов. Предложены возможные физические объяснения наблюдаемым явлениям.

In low−resistance p−type single−crystalline silicon to explored particularities of the behavior deformations features in condition, as joint action electric and temperature, so and apart electric current. Exists the small growing of resistivity p−Si with growing of the attached pressure. The dependence of the change of the electrical conductivity of p−Si on temperature during heating and cooling, both in terms of compression and without it. In condition of the joint action of the temperature and electric current on single−crystalline is discovered increase the resistance on deformations, but in the event of action only electric current at compression single−crystalline is revealed growing of the increase plastic. Studied surface microstructure got deformed sample. They are offered possible physical explanations to observed phenomenas.

пластическая деформациякремнийвысокая температураэлектрическое поледислокационные структурыplastic deformationsiliconhigh temperatureelectric fielddislocations structuresReferencesCoelho, J. Long−range ordering of III−V semiconductor nanostructures by shallowly buried dislocation networks / J. Coelho, G. Patriarche, F. Glas, G. Saint−Girons, I. Sagnes // J. Phys.: Condens. Matter. − 2004. − V. 16, N 45. − P. 7941—7942. DOI: 10.1088/09538984/16/45/016Coelho J., Patriarche G., Glas F., Saint−Girons G., Sagnes I. Long−range ordering of III−V semiconductor nanostructures by shallowly buried dislocation networks. J. Phys.: Condens. Matter, 2004, vol. 16, no. 45, pp. 7941—7942. DOI: 10.1088/0953-8984/16/45/016Шкляев, А. А. Предельно плотные массивы наноструктур германия и кремния / А. А. Шкляев, М. Ичикава // УФН. − 2008. − Т. 178, № 2. − С. 139—169. DOI: 10.3367/UFNr.0178.200802b.0139Shklyaev A. A., Ichikawa M. Extremely dense arrays of germanium and silicon nanostructures. Phys. Usp., 2008, vol. 51, no. 2, pp. 133—161. DOI: 10.1070/PU2008v051n02ABEH006344Говорков, В. Г. Влияние температуры на форму кривых сжатия монокристаллов Si / В. Г. Говорков // Кристаллография. − 1961. − Т. 5, вып. 6. − С. 789—791.Govorkov V. G. Effect of temperature on the shape of the compression curves of single crystals of Si. Kristallografiya = Crystallography Reports, 1961, vol. 5, no. 6, pp. 789—791. (In Russ.)Скворцова, Н. П. Локализация пластической деформации в кристаллах фтористого кальция при повышенных температурах / Н. П. Скворцова, Е. А. Кривандина, Д. Н. Каримов // ФТТ. − 2008. − Т. 50, вып. 4. − С. 639—643.Skvortsova N. P., Krivandina E. A., Karimov D. N. Localization of plastic deformation in calcium fluoride crystals at elevated temperatures. Phys. Solid State, 2008, vol. 50, no. 4, pp. 665—669. DOI: 10.1134/S1063783408040112Клявин, О. В. Пластические свойства и дефектная структура слоистых монокристаллов LiF–LiF: Mg при T = 4,2 К / О. В. Клявин, А. В. Никифоров, В. И. Николаев, В. В. Шпейзман // ФТТ. − 2007. − Т. 49, вып. 2. − С. 258—261.Klyavin O. V., Nikiforov A. V., Nikolaev V. I., Shpeǐzman V. V. Plastic properties and defect structure of LiF–LiF : Mg layered single crystals at T = 4.2 K. Phys. Solid State, 2007, vol. 49, no. 2, pp. 267—271. DOI: 10.1134/S106378340702014XRabier, J. Plastic deformation of silicon between 20 °C and 425 °C / J. Rabier, P. O. Renault, D. Eyidi, J. L. Demenet, J. Chen, H. Convy, L. Wang // Phys. Status Solidi (c). − 2007. − V. 4, iss. 8. − P. 3110—3114. DOI: 10.1002/pssc.200675480Rabier J., Renault P. O., Eyidi D., Demenet J. L., Chen J., Convy H., Wang L. Plastic deformation of silicon between 20 °C and 425 °C. Phys. Status Solidi (c), 2007, vol. 4, no. 8, pp. 3110—3114. DOI: 10.1002/pssc.200675480Спицын, В. И. Электропластическая деформация металлов / В. И. Спицын, О. А. Троицкий. − М. : Наука, 1985. − 160 с.Spitsyn V. I., Troitskii О. А. Еlektroplasticheskaya deformatsiya metallov [Electroplastic deformation of metals]. Moscow: Nauka, 1985. 160 p.Троицкий, О. А. Физические основы и технологии обработки современных материалов. Теория, технология, структура и свойства. В 2 т. / О. А. Троицкий, Ю. В. Баранов, Ю. С. Авраамов, А. Д. Шляпин. − М. ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2004. − 592 с.Troitskii О. А., Baranov Yu. V., Avraamov Yu. S., Shlyapin A. D. Fizicheskie osnovy i tekhnologii obrabotki sovremennykh materialov. Teoriya, tekhnologiya, struktura i svoystva [Physical basis and technology of processing of modern materials. Theory, technology, structure and properties]. Moscow; Izhevsk: Institute of computer science, 2004. 592 p.Столяров, В. В. Структурные превращения при растяжении с током в титановых сплавах / В. В. Столяров // Письма о материалах. − 2013. − Т. 3. − С. 137—140.Stolyarov V. V. Structure transformations during tension with current in titanium−based alloys. Pisma o materialash, 2013, vol. 3, pp. 137—140.Хон, Ю. А. О влиянии электрического потенциала на пластическую деформацию проводников / Ю. А. Хон, П. П. Каминский, Л. Б. Зуев // ФТТ. − 2013. − Т. 55, № 6. − С. 1047—1051.Khon Y.A., Kaminskii P. P., Zuev L. B. Influence of the electric potential on the plastic deformation of conductors. Phys. Solid State, 2013, vol. 55. no. 6. pp. 1131—1135. DOI: 10.1134/S1063783413060164Полякова, А. Л. Деформация полупроводников и полупроводниковых приборов / А. Л. Полякова. − М. : Энергия, 1979. − 168 с.Polyakova A. L. Deformatsiya poluprovodnikov i poluprovodnikovykh priborov [Deformation of semiconductors and semiconductor devices]. Moscow: Energiya, 1979. 168 p.Велиханов, А. Р. // Электропластичность монокристаллов кремния n− и p−типа / А. Р. Велиханов // Известия вузов. Материалы электронной техники. − 2008. − № 2. − C. 25—28.Velikhanov A. R. Electroplastic deformation of single− crystalline silicon p− and n−types. . Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering, 2008, no. 2, pp. 25—28.Mahesh, S. Deformation banding and shear banding in single crystals / S. Mahesh // Acta Materialia. − 2006. − V. 54, iss. 17. − P. 4565—4574. DOI: 10.1016/j.actamat.2006.05.043Mahesh S. Deformation banding and shear banding in single crystals. Acta Materialia, 2006, vol. 54, no. 17, pp. 4565—4574. DOI: 10.1016/j.actamat.2006.05.043 1Kveder, V. V. Influence of the dislocation travel distance on the DLTS spectra of dislocations in Cz−Si / V. V. Kveder, V. I. Orlov, M. Khorosheva, M. Seibt // Solid State Phenomena. − 2008. − V. 131− 133. − P. 175—182. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.131-133.175Kveder V. V., Orlov V. I., Khorosheva M., Seibt M. Influence of the dislocation travel distance on the DLTS spectra of dislocations in Cz−Si. Solid State Phenomena, 2008, vols 131–133, pp. 175—182. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.131-133.175Ellis, W. C. Production of acceptor centers in germanium and silicon by plastic deformation / W. C. Ellis, E. S. Greiner // Phys. Rev. − 1953. − V. 92, N 4. − P. 1061—1062. DOI: 10.1103/PhysRev.92.1061.2Ellis W. C., Greiner E. S. Production of acceptor centers in germanium and silicon by plastic deformation. Phys. Rev., 1953, vol. 92, no. 4, pp. 1061—1062. DOI: 10.1103/PhysRev.92.1061.2

The authors declare that there are no conflicts of interest present.