РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРОВ ДИСЛОКАЦИОННОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ D1 В КРЕМНИИ, ПОДВЕРГНУТОМ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНОВ Si+, И МОДЕЛЬ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ

Путем последовательного удаления слоев с кремния, в котором наблюдается дислокационная фотолюминесценция после ионной имплантации Si+ (100 кэВ, 1 · 1015 см−2) с последующим высокотемпературным отжигом в хлорсодержащей атмосфере, установлено, что основная доля центров дислокационной люминесценции при ~1,5 мкм (линия D1) сосредоточена в области пробегов ионов Si+. Методом электронной микроскопии поперечного среза показано, что введенные имплантационной обработкой (имплантация и последующий отжиг) дислокации проникают до глубин ~1 мкм. Предложена феноменологическая модель дислокационной фотолюминесценции для линии D1, базирующаяся на предположении, что за эту линию ответственны расположенные в атмосферах дислокаций К−центры и модифицированные А−центры. Температурная зависимость интенсивности линии D1, рассчитанная на основе модели, описывает экспериментальные данные. 

1. Соболев, Н. А. Инженерия дефектов в имплантационной технологии кремниевых светоизлучающих структур с дислокационной люминесценцией (Обзор) / Н. А. Соболев // ФТП. − 2010. − Т. 44, No 1. − С. 3—25.

2. Соболев, Н. А. Дислокационная люминесценция, возникающая в монокристаллическом кремнии после имплантации ионов кремния и последующего отжига / Н. А. Соболев, А. М. Емельянов, В. И. Сахаров, И. Т. Серенков, Е. И. Шек, Д. И. Тетельбаум // ФТП. − 2007. − Т. 41, No 5. − С. 555—557.

3. Соболев, Н. А. Фотолюминесценция в кремнии, имплантированном ионами кремния с аморфизующими дозами/Н. А. Соболев, А. Е. Калядин, Р. Н. Кютт, В. И. Сахаров, И. Т. Серенков, Е. И. Шек, В. В. Афросимов, Д. И. Тетельбаум // ФТП. − 2011. − Т. 45, No 9. − С. 1182—1187.

4. Михайлов, А. Н. Влияние ионного легирования на фотолюминесценцию в кремнии, связанную с дислокациями, сформированными путем имплантации ионов Si+ / А. Н. Михайлов, А. И. Белов, Д. С. Королев, А. О. Тимофеева, В. К. Васильев, А. Н. Шушунов, А. И. Бобров, Д. А. Павлов, Д. И. Тетельбаум, Е. И. Шек // ФТП. − 2014. − Т. 48, No 2. − С. 212—216.

5. Sobolev, N. A. Luminescent and structural properties of self− implanted silicon layers in relation to their fabrication conditions / N. A. Sobolev, A. E. Kalyadin, E. I. Shek, V. I. Vdovin, D. I. Tetel’baum, L. I. Khirunenko // Solid State Phenomena. − 2011. − V. 178/179. − P. 341—346. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.178−179.341

6. Осипьян, Ю. А. Электронные свойства дислокаций в полупроводниках / Ю. А. Осипьян. − М. : Эдиториал УРСС, 2000. − 320 с.

7. Blumenau, A. T. Dislocation related photoluminescence in silicon / A. T. Blumenau, R. Jones, S. Öberg, P. R. Briddon, T. Frauenheim // Phys. Rev. Lett. − 2001. − V. 87. − P. 187404.

8. Рейви, К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии / К. Рейви. − М. : Мир, 1984. − 475 с.

9. Ziegler, J. F. SRIM — The stopping and range of ions in matter (2010) / J. F. Ziegler, M. D. Ziegler, J. P. Biersack // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. − 2010. − V. 268. − P. 1818—1823.

10. Соболев, Н. А. Инженерия дефектов в технологии полупроводников / Н. А. Соболев. − М. : Lambert Academic Publishing, 2011. − 252 c.

11. Соболев, Н. А. Кремниевые светодиоды с дислокационной люминесценцией при комнатной температуре, изготовленные имплантацией ионов эрбия и газофазного осаждения поликристаллических слоев кремния, сильно легированных фосфором и бором / Н. А. Соболев, А. М. Емельянов, В. В. Забродский, Н. В. Забродская, В. Л. Суханов, Е. И. Шек // ФТП. − 2007. − Т. 41, No 5. − С. 635—638.

12. Долголенко, А. П. Электронные уровни конфигураций дивакансий в кремнии / А. П. Долголенко // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. − 2012. − Вып. 5(81). − C. 13—20.