О ПРИРОДЕ ТЕРМОАКЦЕПТОРОВ В ОБЛУЧЕННОМ ЭЛЕКТРОНАМИ ВЫСОКООМНОМ КРЕМНИИ
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2015-1-58-61
Аннотация
Дан анализ возможности участия глубоких акцепторных центров в кремнии в формировании наблюдавшегося экспериментально в ряде работ термоакцепторного эффекта, который заключается в смене типа электропроводности с электронного на дырочный при отжигах после облучения электронами или нейтронами высокоомного кремния. На основе решения уравнения электронейтральности в компенсированном монокристаллическом кремнии проведена оценка концентрации глубоких акцепторных центров, необходимых для получения дырочного типа электропроводности в зависимости от энергии ионизации акцептора и концентрации мелкой донорной примеси. Показано, что в термоакцепторный эффект в высокоомном электронном кремнии, полученном методом бестигельной зонной плавки, существенный вклад могут вносить глубокие акцепторные центры (с энергией ионизации ниже 0,4 эВ). Концентрации глубоких акцепторов, необходимые для перекомпенсации образца с небольшой исходной концентрацией доноров (1012—1013 см−3), составляют порядка 1012—1014 см−3 и, по−видимому, вполне достижимы. Роль таких центров могут играть комплексы дивакансия—примесь (Fe, P) с энергией ионизации до 0,34 эВ. При этом термическая активация межузельного бора также не исключена.
Об авторе
С. П. Кобелева
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп., д. 4, Москва, 119049, Россия
Россия
Россия
кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, доцент.
Список литературы
1. Ладыгин,Е.А.Основылучевойрадиационнойтехнологии микроэлектроники / Е. А. Ладыгин, А. В. Паничкин, А. М. Муса- литин, М. П. Коновалов. − М. : МИСиС, 2003.
2. Ладыгин,Е.А.Повышениебыстродействияирадиацион- ной стойкости силовых кремниевых диодов с применением радиа- ционного технологического процесса / Е. А. Ладыгин, М. П. Ко- новалов, М. Н. Орлова, М. В. Ручкин, П. Б. Лагов, А. М. Сурма // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. − 2006. − No 1/2. − С. 29—37.
3. Абдуллаев, О. Р. Влияние радиационной обработ- ки быстрыми электронами на кремниевые высокочастотные p—i—n−диоды с барьерами Шоттки / О. Р. Абдуллаев, А. С. Дре- нин,П. Б. Лагов,М.Ю.Филатов//Наукоемкиетехнологии.−2013. − Т. 14, No 11. − С. 51—56.
4. Ali,A.Influenceofdeepleveldefectsontheperformanceof crystalline silicon solar cells: Experimental and simulation study / A. Ali,T.Gouveas,M.A.Hasan,H.S.Zaidi,M.Asghar//Sol.Energy Mater. Sol. Cells. − 2011. − V. 95, N 10. − P. 2805—2810.
5. Анфимов,И.М.Пространственнаянеоднородностьэнер- гии активации отжига радиационных дефектов в БЗП кремнии / И. М. Анфимов, С. П. Кобелева, Ю. В. Осипов, О. В. Торопова, В. Е. Хабазин,В.В.Калинин//Изв.вузов.Материалыэлектрон. техники. − 2009. − No 3. − С. 20—22.
6. Стась, В. Ф. Термоакцепторы в облученном кремнии / В. Ф. Стась, И. В. Антонова, Е. П. Неустроев, В. П. Попов, Л. С. Смирнов // ФТП. − 2000. − Т. 34. − С. 162—167.
7. Пагава, Т. А. Влияние зарядового состояния неравновес- ных вакансий на природу радиационных дефектов в кристаллах n−Si / Т. А. Пагава // ФТП. − 2006. − Т. 40, No 8. − С. 919—921.
8. Пагава,Т.А.Влияниетемпературыоблучениянаэффек- тивность введения мультивакансионных дефектов в кристаллах n−Si / Т. А. Пагава // ФТП. − 2005. − Т. 39, No 4. − С. 424—425.
9. Yarykin,N.Copper−relateddeep−levelcentersinirradiated p−type silicon / N. Yarykin, J. Weber // Phys. Rev. B. − 2011. − V. 83, N 12. − P. 125207.
10. Комаров, Б. А. Особенности отжига радиационных де- фектов в кремниевых p—n−структурах: роль примесных атомов железа / Б. А. Комаров // ФТП. − 2004.− Т. 38, No 9. − С. 1079— 1083.
11. Markevich, V. P. Donor levels of the divacancy−oxygen defect in silicon / V. P. Markevich, A. R. Peaker, B. Hamilton, S. B. Lastovskii, L. I. Murin //J. Appl. Phys. − 2014.− V. 115, iss. 1. − P. 012004.
12. Coutinho, J. Electronic and dynamical properties of the silicon trivacancy / J. Coutinho, V. P. Markevich, A. R. Peaker, B. Hamilton,S.B.Lastovskii,L.I.Murin,B.G.Svensson,M.J.Rayson, P. R. Briddon // Phys. Rev. B. − 2012. − V. 86, iss. 17. − P. 174101.
13. Markevich, V. P. Trivacancy and trivacancy−oxygen complexes in silicon: Experiments and ab initio modeling / V. P. Markevich,A.R.Peaker,S.B.Lastovskii,L.I.Murin,J.Coutin- ho, V. J. B. Torres, P. R. Briddon, L. Dobaczewski, E. V. Monakhov, B. G. Svensson // Phys. Rev. B. − 2009. − V. 80, iss. 23. − P. 235207.
14. Markevich,V.P.Structureandelectronicpropertiesoftri- vacancyandtrivacancy−oxygencomplexesinsilicon/V. P. Markevi- ch, A. R. Peaker, B. Hamilton, S. B. Lastovskii, L. I. Murin, J. Coutinho, V. J. B. Torres, L. Dobaczewski, B. G. Svensson // Phys. status soli- di. A. − 2011. −V. 208, iss. 3. − P. 568—571.
15. Ganagona, N. Formation of donor and acceptor states of the divacancy−oxygen centre in p−type Cz−silicon / N. Ganagona, B. Raeissi,L.Vines,E.V.Monakhov,B.G.Svensson//J.Phys.:Con- dens. Matter. − 2012. −V. 24, N 43. − P. 435801.
Рецензия
Для цитирования:
Кобелева С.П. О ПРИРОДЕ ТЕРМОАКЦЕПТОРОВ В ОБЛУЧЕННОМ ЭЛЕКТРОНАМИ ВЫСОКООМНОМ КРЕМНИИ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2015;18(1):58-61. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2015-1-58-61
For citation:
Kobeleva S.P. The Nature of Thermal Acceptors in Electron Irradiated High Resistivity Silicon. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2015;18(1):58-61. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2015-1-58-61
Просмотров:
1016
Послать статью по эл. почте 