mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2012-3-68-71mateltech-45Research ArticleАтомные структуры и методы структурных исследованийATOMIC STRUCTURES AND METHODS OF STRUCTURAL INVESTIGATIONSВЛИЯНИЕ ФОТОВОЗБУЖДЕНИЯ IN SITU НА СТРУКТУРУ НАРУШЕННОГО СЛОЯ «КРЕМНИЙ–НА–ИЗОЛЯТОРЕ»Influence of in situ photoexcitation on the structure of a damaged layer in SOIЩербачевК. Д.ShcherbachevK. D.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4.

БубликВ. Т.BublikV. T.

доктор физ.−мат. наук, профессор, НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4.

ВороноваМ. И.VoronovaM. I.

научный сотрудник, НИТУ «МИСиС», 119049, г. Москва, Ленинский просп., д. 4.

ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»РоссияNational University of Science and Technology MISiSRussian Federation201215032015036871Copyright © Щербачев К.Д., Бублик В.Т., Воронова М.И., 20152015Щербачев К.Д., Бублик В.Т., Воронова М.И.Shcherbachev K.D., Bublik V.T., Voronova M.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/45

Методом рентгеновской дифракции высокого разрешения и обратного розерфордовского рассеяния изучены структуры «кремний−на−изоляторе» (КНИ), облученные ионами Ar+ с энергией 100 кэВ и дозами 2 · 1013 и 4 · 1013 см−2. Такой выбор энергии облучения позволил разместить максимум проективного пробега имплантируемых ионов вблизи середины слоя кремния КНИ и минимизировать возможные изменения электрического и упругого силовых полей встроенного диэлектрика в процессеоблучения. В таких же условиях осуществлена имплантация при одновременном подсвечивании образцов УФ−лампой интенсивностью 25 мВт ⋅ см−2 (фотовозбуждение in situ). Установлено, что в случае малых дозфотовозбуждение способствует кластерообразованию как вблизи поверхности образца, так и в области максимума деформации. При дозе 4 ⋅ 1013 ат/см2, когда начинается аморфизация поверхности образца, фотовозбуждение уже не влияет на характер распределения радиационных дефектов. В приповерхностнойобласти фотовозбуждение способствует стоку межузельных дефектов на поверхность.

«Silicon−on−insulator» (SOI) structures irradiated with Ar+ ions with an energy of 100 keV and doses of 2 ⋅ 1013 and 4 ⋅ 1013 cm−2 were investigated by high−resolution X−ray diffraction and Rutherford backscattering spectroscopy methods.Such a choice of implantation energy allowed us to set the maximum of projected ions length in the middle of the silicon layer and to minimize possible changes of electric and elastic force fields of the internal dielectric during irradiation. The implantation was accompanied by an irradiation using UV lamp (photoexcitation in situ) with a flux of 25 mW ⋅ cm−2. It was found that in the case of low doses the photoexcitation leads to cluster formation both near the sample surface and in the area of maximum strain. At the dose of 4 ⋅ 1013 cm−2, when surface amorphization starts, the photoexcitation no longer influenced the redistribution of radiation−induced defects. The photoexcitation favors the sink of interstitial type defects towards the surface.

кремний−на− изолятореимплантациярадиационные дефектыsilicon−on−insulatorimplantationradiation defectsReferencesФизические процессы в облученных полупроводниках /Под ред. Л. С. Смирнова − Новосибирск : Наука, 1977. − 256 с.Физические процессы в облученных полупроводниках /Под ред. Л. С. Смирнова − Новосибирск : Наука, 1977. − 256 с.Morozov, N. P. Radiation defect formation at ion implantation of semiconductors in the presence of force−fields / N. P. Morozov, D. I. Tetelbaum // Phys. status solidi (a). − 1979. − V. 51. − P. 629—640.Morozov, N. P. Radiation defect formation at ion implantation of semiconductors in the presence of force−fields / N. P. Morozov, D. I. Tetelbaum // Phys. status solidi (a). − 1979. − V. 51. − P. 629—640.Акимов, А. Г. Управляемый резистор с функциями полевого транзистора и полевого датчика Холла / А. Г. Акимов,М. Ю. Барабаненков, В. Н. Мордкович // Приборы и техника эксперимента. − 1988. − № 5. − С. 123—128.Акимов, А. Г. Управляемый резистор с функциями полевого транзистора и полевого датчика Холла / А. Г. Акимов,М. Ю. Барабаненков, В. Н. Мордкович // Приборы и техника эксперимента. − 1988. − № 5. − С. 123—128.Щербачев, К. Д. Применение трехкристальной рентгеновской дифрактометрии для исследования ионоимплантированных слоев / К. Д. Щербачев, А. В. Курипятник, В. Т. Бублик // Заводская лаборатория. − 2003. − № 6. − С. 23—31.Щербачев, К. Д. Применение трехкристальной рентгеновской дифрактометрии для исследования ионоимплантированных слоев / К. Д. Щербачев, А. В. Курипятник, В. Т. Бублик // Заводская лаборатория. − 2003. − № 6. − С. 23—31.Wie, C. R. Dynamical X−ray diffraction from nonuniform crystalline films: Application to X−ray rocking curve analysis / C. R. Wie, T. A. Tombrello, T. Vreeland // J. Appl. Phys. − 1986. − V. 59. − P. 3743—3746.Wie, C. R. Dynamical X−ray diffraction from nonuniform crystalline films: Application to X−ray rocking curve analysis / C. R. Wie, T. A. Tombrello, T. Vreeland // J. Appl. Phys. − 1986. − V. 59. − P. 3743—3746.Кривоглаз, М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах / М. А. Кривоглаз. − Киев : Наукова думка, 1983. − 407 с.Кривоглаз, М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах / М. А. Кривоглаз. − Киев : Наукова думка, 1983. − 407 с.Servidory, M. Analysis of (n,−n) and (n, −n, n) X−ray rocking curves of processed silicon / M. Servidory, R. Fabri // J. Phys. B: Appl. Phys. − 1993. − V. 26. − P. A22—A28.Servidory, M. Analysis of (n,−n) and (n, −n, n) X−ray rocking curves of processed silicon / M. Servidory, R. Fabri // J. Phys. B: Appl. Phys. − 1993. − V. 26. − P. A22—A28.Goldberg, R. D. Secondary defect formation in self−ion irradiated silicon / R. D. Goldberg, T. W. Simpson, I. V. Mitchell, P. J. Simpson, M. Prikryl, G. C. Weatherly // Nucl. Instrum. And Meth. in Phys. Res. B. − 1995. − V. 106. − P. 216—221.Goldberg, R. D. Secondary defect formation in self−ion irradiated silicon / R. D. Goldberg, T. W. Simpson, I. V. Mitchell, P. J. Simpson, M. Prikryl, G. C. Weatherly // Nucl. Instrum. And Meth. in Phys. Res. B. − 1995. − V. 106. − P. 216—221.Gartner, K. Energy dependence of dechanneling due to dislocation loops / K. Gartner, A. Uguzzoni // Ibid. − 1992. − V. 67. − P. 189—193.Gartner, K. Energy dependence of dechanneling due to dislocation loops / K. Gartner, A. Uguzzoni // Ibid. − 1992. − V. 67. − P. 189—193.Gartner, K. Axial dechanneling in compound crystals with point defects and defect analysis by RBS / K. Gartner // Ibid. − 1997. − V. 132. − P. 147—158.Gartner, K. Axial dechanneling in compound crystals with point defects and defect analysis by RBS / K. Gartner // Ibid. − 1997. − V. 132. − P. 147—158.Lyndard, J. Influence of crystal lattice on motion of energetic charged particles / J. Lyndard, K. Dan Vid Selsk // Mat. Fys. Medd. − 1965. − V. 34, N 14. − P. 1—65.Lyndard, J. Influence of crystal lattice on motion of energetic charged particles / J. Lyndard, K. Dan Vid Selsk // Mat. Fys. Medd. − 1965. − V. 34, N 14. − P. 1—65.Bonderup, E. Calculations on axial dechanneling / E. Bonderup, H. Esbensen, J. U. Andersen, H. E. Schitt // Radiat. Effects. − 1972. − V. 12. − P. 261—266.Bonderup, E. Calculations on axial dechanneling / E. Bonderup, H. Esbensen, J. U. Andersen, H. E. Schitt // Radiat. Effects. − 1972. − V. 12. − P. 261—266.Щербачев, К. Д. Особенности образования радиационных дефектов в слое кремния структур «кремний−на−изоляторе» К. Д. Щербачев, В. Т. Бублик, В. Н. Мордкович, Д. М. Пажин // Физика и техника полупроводников. − 2011. − Т. 45, № 6. − С. 754—758.Щербачев, К. Д. Особенности образования радиационных дефектов в слое кремния структур «кремний−на−изоляторе» К. Д. Щербачев, В. Т. Бублик, В. Н. Мордкович, Д. М. Пажин // Физика и техника полупроводников. − 2011. − Т. 45, № 6. − С. 754—758.

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