Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с




НазваПроцессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с
старонка2/3
АКИМОВА ЖУМАХАН ОРАЗБАЕВНА
Дата канвертавання03.12.2012
Памер310.62 Kb.
ТыпАвтореферат
1   2   3

Научная новизна:

  1. Впервые выполнено комплексное исследование свойств кремния с приме-сями гольмия, европия и лантана и установлено, что введение этих примесей путем высокотемпературной диффузии приводит к существенному изменению элек-трофизических свойств кремния.


  2. Установлена взаимосвязь эффективности образования уровней Ho, La и Eu в кремнии с технологическими факторами.

  3. Впервые с помощью емкостной спектроскопии определен энергетический спектр ГУ, в кремнии при диффузионном введении атомов примесей Ho, La и Eu. Обнаружено, что диффузионное введение этих примесей приводит к снижению эффективности образования термических и радиационных дефектов и стабилизации параметров кремния.

  4. Установлено, что в кремнии, легированном примесями РЗЭ при выращи-вании, ГУ в заметной концентрации не наблюдается, но последующая высоко-температурная обработка в интервале температур 1000-1200оС приводит к активации атомов РЗЭ и образованию ряда глубоких уровней.

Научная и практическая значимость результатов исследования. Проведена оптимизация параметров кремния, легированного РЗЭ с помощью различных технологических процессов, что может быть использовано для создания различных полупроводниковых приборов с надежными и воспроизводимыми параметрами.

Полученные результаты по повышению термической стабильности и радиационной стойкости параметров кремния путем введения атомов Ho, La и Eu могут быть использованы в качестве рекомендаций при изготовлении полупроводниковых приборов.

Реализация результатов. Полученные в диссертационной работе оригинальные результаты могут явиться основой для разработки радиационно-стойких и термически стабильных полупроводниковых приборов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на объединенном семинаре Спецсовета при Физико-техническом институте НПО «Физика-Солнце» АН РУз, а также на Респуб-ликанских и международных конференциях: «Неравновесные процесссы в полупроводниках и в полупроводниковых структурах» (Ташкент, 2009; «Прик-ладные проблемы физики полупроводников» (Ташкент,1999); «Проблемы полупр-оводникового материаловедения» (Андижан, 2000); «Рост, свойства и применение кристаллов» (Нукус, 2005); Международной конференции «Неравновесные процессы в полупроводниках и в полупроводниковых структурах» (Ташкент, 2007); «Олима аёлларнинг Фан-техника тараққётида тутган ўрни» (Ташкент, 2008); «Структурна релаксацiя у твердих тiлах», Вiнниця, (Украина, 2009 pik).

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубли-кованы 14 научных работ, из них 4 статьи, 10 тезисов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы из 104 наименований. Диссертация изложена на 114 страницах, включая 21 рисунков, 5 таблицы.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ



Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, изложены цель и задачи, показаны научная новизна, практическая значимость работы и представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор литературных данных по современному состоянию исследований кремния, легированного редкоземельными элементами. Проведен анализ свойств кремния, легированного редкоземельными элементами в процессе выращивания. Анализируются также результаты исследования свойств кремния, легированного редкоземельными элементами диффузионным методом. Выполнен обзор литературных данных по влиянию неконтролируемых техноло-гических примесей на свойства кремния, легированного редкоземельными элементами. Проведен анализ результатов по изучению влияния различных факторов на электрофизические свойства кремния с примесями РЗЭ.

Во второй главе описана методика эксперимента и технологии изго-товления образцов. Рассмотрены теоретические основы емкостной спектроскопии глубоких уровней. Описаны нестационарные процессы в барьерных структурах и p-n-переходах и перезарядка ГУ с изменением температур. Приведены методы определения параметров глубоких уровней с помощью DLTS. Также подробно описаны методики измерения DLTS и измерения удельного сопротивления с помощью четырехзондового метода. Описана методика измерения спектров ИК-поглощения. Для определения концентрации кислорода и углерода в кремнии использовался усовершенствованный вариант инфракрасного спектрофотометра SPECORD - 75 IR, работающий в двухлучевой схеме. Спектрофотометр записывает пропускание измеряемого образца как функцию волнового числа в ИК области спектра о 1200 до 400 см-1. Также подробно описываются технологии очистки образцов, проведения термических обработок и изготовления диодных структур.

Третья глава посвящена исследованию свойств кремния, диффузионно-легированного примесями Ho, La и Eu. В данной главе приведены результаты комплексных исследований электрофизических свойств Ho, La и Eu. В качестве исследуемых образцов использовался монокристаллический кремний n-типа проводимости, выращенный методом Чохральского (кислородный кремний) и бестигельной зонной плавки (бескислородный кремний) и легированный атомами РЗЭ из расплава в процессе выращивания. Удельное сопротивление образцов составляло 5100 Ом см, размеры - 14 х 7 х 1 см3, ориентация в плоскости <111>.

Высокотемпературные обработки (ВТО) исследуемых образцов проводилась в предварительно протравленных в HF, промытых в бидистиллированной воде и отожженных в течение нескольких часов при 1250 С трубах из оптически чистого кварца в печи сопротивления типа СУОЛ. Температура в печи контролировалась с помощью калиброванной платина-платинородиевой термопарой с точностью + 5 С. Термообработка образцов проводилась в интервале температур 9001200 С в течение 0.5100 часов. Охлаждение образцов после высокотемпературной обра-ботки проводилось с тремя различными скоростями.

Для измерения спектров ИК поглощения с целью контроля содержания кислорода и углерода образцы механически полировались. После диффузионного легирования образцов кремния Ho, La и Eu при 1200 С в течение 50 часов проверялось их удельное сопротивление путем измерения четырехзондовым методом и сопоставлялось с исходным значением для образцов как n- так и p-типа. Измерения проводились на четырех сериях образцов кремния с разными типами проводимости.

Результаты этих измерений показали, что во всех образцах n-типа после легирования гольмием наблюдается изменение типа проводимости и резкое увеличение величины удельного сопротивления. А в образцах p-типа значения удельного сопротивления уменьшаются незначительно, но при этом тип проводимости остается неизменным.

Для образцов кремния, диффузионно-легированного гольмием, а также подвергнутых контрольной термообработке проводились измерения удельного сопротивления по глубине. Показано, что профиль распределения удельного сопротивления в образцах Si<Ho> не описывается erfc- функцией, а состоит из двух участков: в начале наблюдается резкий рост r до глубины ~ 90 мкм, далее значение r стабилизируется и заметного изменения r с глубиной не наблюдается. Для сопоставления с легированными образцами проводилась контрольная термообработка таких же образцов с исходным удельным сопротивлением 15 Ом см как n- так и p-типа проводимости при 1200 С в течение 42 часов. Измерения проводились на трех образцах разных типов. Результаты этих измерений показали, что тип проводимости n-Si и p-Si при контрольной термообработке не изменяется. Но при этом наблюдается для образцов n-типа незначительное уменьшения величины удельного сопротивления, в то время как для образцов p-типа, наоборот, наблюдается некоторое увеличение удельного сопротивления.

Параллельно на образцах той же серии проводились измерения спектров ИК поглощения. Для исследований в качестве исходных образцов использовался кремний n и p-типа проводимости, выращенный методом Чохральского с концен-трацией оптически активных кислорода и углерода N = 6∙1017 1.2∙1018 см-3 и N = 2∙1016 см-3, соответственно. Удельное сопротивление исходных образцов составляло от 5 Ом∙см до 100 Ом∙см, толщина полированных образцов, в зависи-мости от поставленной задачи, составляла 11.5 мм.

Оценка содержания кислорода N0опт и углерода Ncопт производилась по спектрам ИК поглощения в области 1100 см-1 (кислородная полоса) и 610 см-1 (углеродная полоса), измеренным на инфракрасном спектрофотометре Specord - IR-75 в двухлучевой схеме при 300 К. В качестве контрольного (эталонного) образца использовался полированный бескислородный кремний той же толщины, что и исследуемый образец с N0опт  1016 см-3, Nсопт =5∙1015 см-3. После измерения N и N в исходных образцах в них вводился гольмий диффузионным методом из напыленного в вакууме слоя металического гольмия высокой чистоты.

После диффузии гольмия в этих же образцах измеряли N и N методом ИК поглощения. Анализ этих результатов показывает, что после введения гольмия как в n-, так и p-Si наблюдается уменьшение концентрации оптически активного кислорода на 1020 % по сравнению с контрольными образцами, термообрабо-танными при тех же условиях, что и диффузия гольмия. Также снимались ИК спектры на длине волны = 16.4 мкм, соответствующей поглощению оптически активного углерода в кремнии. В контрольных и легированных образцах эффекта уменьшения оптически активного углерода не наблюдалось.

Изучались также спектры ИК поглощения в исходных образцах кремния, легированного гольмием в процессе выращивания из расплава и после различных циклов высокотемпературных обработок. Результаты измерений спектров ИК поглощения до и после термообработки свидетельствуют об увеличении концен-трации оптически активного кислорода в образцах n-Si
1   2   3

Падобныя:

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconИнтеграционные экономические процессы стран Черноморского региона
Охватывает все сферы жизнедеятельности, однако наиболее распространенным данное явление стало именно в экономике. Взаимодействие,...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconПервое занятие Статика на плоскости Взаимодействие. Сила и момент
Согласно Галилею, состояние тела (положение и скорости) может измениться только в результате взаимодействия с другими телами. Взаимодействие...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconВоронежский государственный технический университет
В основу данной программы положены следующие вопросы: теплофизические свойства веществ, термодинамические процессы, процессы переноса...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconДыхательная гимнастика "Выдыхаем стресс"
Таким образом обеспечивается полноценное дополнительное питание для всех органов, активизируются обмен веществ и все жизненные процессы...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconВзаимодействие родителей и учителя начальных классов как обязательное условие качества процесса образования
Изучение данной темы является актуальной, так как взаимодействие родителей и учителя одна из типичных проблем, с которой приходится...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconМоделирование наноразмерных областей разупорядочения, созданных ионизирующими частицами в кремнии
Ведущая организация: фгбоу впо «Кубанский государственный технологический университет», г. Краснодар

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconУрок по технологии в 6 «Б»классе
Цель урока : ознакомить с технологическими условиями и навыками выполнения мозаики из различных материалов

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconЛекция наука метеорология и климатология
Эти явления и процессы совершаются в атмосфере не изолировано, а в тесном взаимодействии с процессами, происходящими в верхних слоях...

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconЭндогенные процессы это внутренние процессы и связанные с взаимодействием земной оболочки земли с внутренними сферами земли
Эндогенные процессы – это внутренние процессы и связанные с взаимодействием земной оболочки земли с внутренними сферами земли

Процессы дефектообразования в кремнии, легированном ho, La, Eu, и их взаимодействие с технологическими примесями о и с iconАлгоритм синхронизации логических часов
Однако, если два произвольных события случились в разных процессах на разных машинах, и эти процессы не имеют между собой никакой...

Размесціце кнопку на сваім сайце:
be.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©be.convdocs.org 2012
звярнуцца да адміністрацыі
be.convdocs.org
Галоўная старонка