СПЕКТРЫ DLTS КРЕМНИЕВЫХ ДИОДОВ С p+—n–ПЕРЕХОДОМ, ОБЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ КРИПТОНА


https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-42-46

Полный текст:


Аннотация

Исследованы p+—n-диоды. Диоды изготовлены на пластинах однородно легированного фосфором монокристаллического кремния (толщина 460 мкм, плоскость (111)), выращенного методом бестигельной зонной плавки. Удельное сопротивление кремния — 90 Ом × см, концентрация фосфора — 5 × 1013 см−3. Диоды подвергнуты облучению ионами криптона с энергией 250 МэВ. Флюенс облучения — 108 см−2. Радиационные дефекты, вводимые высокоэнергетической имплантацией ионов криптона, исследованы с помощью нестационарной спектроскопии глубоких уровней (DLTS — Deep−level transient spectroscopy). Спектры DLTS регистрировали на частоте 1 МГц в интервале температур 78—290 К. Вольт-фарадные характеристики измерены при напряжении обратного смещения от 0 до – 19 В на частоте 1 МГц. Показано, что основными радиационными дефектами являются А−центры и дивакансии. Установлено, что вид спектров DLTS в интервале температур 150—260 K существенно зависит от напряжения эмиссии Ue. Варьирование Ue в ходе эксперимента позволило разделить вклады от различных дефектов в спектр DLTS в интервале температур 150—260 К. Показано, что, помимо А−центров и дивакансий, при облучении формируются многовакансионные комплексы с энергетическим уровнем Et = Ec -(0,50 ± 0,02) эВ и сечением захвата электронов ~ 4 × 10−13 см2.


Об авторах

Н. А. Поклонский
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
доктор физ.−мат. наук, профессор


Н. И. Горбачук
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
кандидат физ.−мат. наук, доцент


С. В. Шпаковский
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
кандидат физ.−мат. наук, ведущий инженер−конструктор


В. А. Филипеня
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
ведущий инженер;


А. С. Турцевич
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Беларусь
доктор тех. наук;



С. В. Шведов
ОАО «ИНТЕГРАЛ», 220108, Беларусь, Минск, ул. Казинца И.П., 121А
Россия
заместитель главного инженера


Куанг Нья Во
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
аспирант


Тхи Тхань Бинь Нгуен
Белорусский государственный университет, 220030, Беларусь, Минск, пр. Независимости, д. 4
Беларусь
магистрант


В. А. Скуратов
Объединенный институт ядерных исследований, 141980, Россия, Дубна, ул. Жолио−Кюри, д. 6
Россия
доктор физ.−мат. наук


D. Wieck Andreas
Ruhr−Universitaet Bochum, D−44780, Universitaetsstrasse 150, Bochum, Germany
Германия
Prof. Dr.


Список литературы

1. Poklonski, N. A. Kinetics of reverse resistance recovery of silicon diodes: The role of the distance the metallurgical p+n-junction — defect layer formed by 250 MeV krypton implantation / N. A. Poklonski, N. I. Gorbachuk, S. V. Shpakovski, V. A. Filipenia, V. A. Skuratov, A. Wieck // Physica B. – 2009. – V. 404, N 23-24. – P. 4667—4670.

2. Poklonski, N. A. Electrical properties of silicon diodes with p+n junctions irradiated with 197Au+26 swift heavy ions / N. A. Poklonski, N. I. Gorbachuk, S. V. Shpakovski, A. V. Petrov, S. B. Lastovskii, D. Fink, A. Wieck // Nucl. Instrum. Meth. B. – 2008. – V. 266, N 23. – P. 5007—5012.

3. Sathyavathi, P. Irradiation effects of 35 MeV lithium and 70 MeV oxygen ions on the hole lifetime and the forward current of silicon diodes / P. Sathyavathi, P. S. Bhave, V. N. Bhoraskar // Solid State Commun. – 1998. – V. 106, N 11. – P. 755—758.

4. Bhave, P. S. Irradiation effects of high energy heavy ions on the switching characteristics of p−n junction diodes / P. S. Bhave, V. N. Bhoraskar // Nucl. Instrum. Meth. B. – 1997. – V. 127/128. – P. 383—387.

5. Nastasi, M. Ion implantation and synthesis of materials / M. Nastasi, J. W. Mayer. – Berlin: Springer, 2006. – 263 p.

6. Chelyadinskii, A. R. Defect−impurity engineering in implanted silicon / A. R. Chelyadinskii, F. F. Komarov // Phys. Usp. – 2003. – V. 46, N 8. – P. 789—820.

7. Ito, A. Deformation of a deep−level transient spectroscopy spectrum by an inhomogeneous carrier concentration depth profile / A. Ito, Y. Tokuda // Solid−State Electron. – 2002. – V. 46, N 9. – P. 1307—1313.

8. Ito, A. Effects of inhomogeneous carrier concentration depth profile on deep−level transient spectroscopy measurements / A. Ito, Y. Tokuda // J. Cryst. Growth. – 2000. – V. 210, N 1 – 3. – P. 384—387.

9. Novikov, V. A. Effect of nonuniform distribution of radiation defects in GaAs on the DLTS spectra / V. A. Novikov, V. V. Peshev // Semiconductors. – 1998. – V. 32, N 4. – P. 366—371.

10. ULSI technology / Ed. by C. Y. Chang, S. M. Sze. – N. Y.: McGraw-Hill, 1996. – 726 p.

11. Ziegler, J. F. SRIM−2003 / J. F. Ziegler // Nucl. Instrum. Meth. B. – 2004. – V. 219−220. – P. 1027—1036

12. Sze, S. M. Semiconductor devices: Physics and technology / S. M. Sze. – N. Y. : Wiley, 2001. – 568 p.

13. Eremin, V. Effect of radiation induced deep level traps on Si detector performance / V. Eremin, E. Verbitskaya, Z. Li // Nucl. Instrum. Meth. A. – 2002. – V. 476, N 3. – P. 537—549.

14. Moll, M. Relation between microscopic defects and macroscopic changes in silicon detector properties after hadron irradiation / M. Moll, E. Fretwurst, M. Kuhnke, G. Lindstroem // Nucl. Instrum. Meth. B. – 2002. – V. 186, N 1 – 4. – P. 100—110.

15. Hazdra, P. Lifetime control in silicon power p-i-n diode by ion irradiation: Suppression of undesired leakage / P. Hazdra, V. Komarnitskyy // Microelectron. J. – 2006. – V. 37, N 3. – P. 197—203.

16. Eremin, V. K. False peaks in DLTS spectra of planar diode structures / V. K. Eremin, A. M. Ivanov, A. M. Strokan // Sov. Phys. Semiconductors. – 1992. – V. 26, N 3. – P. 269—271.

17. Antonova, I. V. Transformation of electrically active defects as a result of annealing of silicon implanted with high−energy ions / I. V. Antonova, S. S. Shameev, S. A. Smagulova // Semiconductors. – 2006. – V. 40, N 5. – P. 543—548.

18. Markevich, V. P. Structure and electronic properties of trivacancy and trivacancy-oxygen complex in silicon / V. P. Markevich, A. R. Peaker, B. Hamilton, S. B. Lastovskii, L. I. Murin, J. Coutinho, V. J. B. Torres, L. Dobaczewski, B. G. Svensson // Phys. Status Solidi A. – 2011. – V. 208, N 3. – P. 568—571.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Поклонский Н.А., Горбачук Н.И., Шпаковский С.В., Филипеня В.А., Турцевич А.С., Шведов С.В., Во К., Нгуен Т., Скуратов В.А., Andreas D. СПЕКТРЫ DLTS КРЕМНИЕВЫХ ДИОДОВ С p+—n–ПЕРЕХОДОМ, ОБЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ КРИПТОНА. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(1):42-46. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-42-46

For citation: Poklonski N.A., Gorbachuk N.I., Shpakovski S.V., Philipenya V.A., Turtsevich A.S., Shvedov S.V., Vo Q., Nguyen T., Skuratov V.A., Andreas D. DLTS SPECTRA OF SILICON DIODES WITH P+—N–JUNCTION IRRADIATED WITH HIGH ENERGY KRYPTON IONS. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(1):42-46. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-1-42-46

Просмотров: 353

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)