Наведено експериментальні результати досліджень мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, отриманих методом безтигельної зонної плавки. Встановлено, що поблизу фронту кристалізації значення концентрацій вакансій і міжвузловинних атомів кремнію однакові. Розпад твердого розчину власних точкових дефектів проходить за двома незалежними механізмами - вакансійному та міжвузловинному. За результатами проведених експериментів визначено механізм утворення мікродефектів.

Наведено експериментальні результати досліджень мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, отриманих методом безтигельної зонної плавки після різноманітних термічних обробок. Зроблено висновки щодо особливостей перетворення мікродефектів у результаті різних високотемпературних технологічних впливів. За результатами проведених експериментів установлено механізм трансформації первинних ростових мікродефектів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.222

Рубрики:

Дефекти напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З вакористанням методу просвітлювальної електронної мікроскопії досліджено о властивості бездислокаційного кремнію після іонної імплантації арсену. Леговані кристали піддано термічній обробці за 650 і 850 °C. Отримані результати свідчать, що у ході іонного легування та наступних термічних обробок йде процес зростання і трансформації ростових мікродефектів на фоні розпаду пересиченого твердого розчину кремній - арсен.

За допомогою просвічуючої електронної мікроскопії та оптичної мікроскопії проведено дослідження бездислокаційних монокристалів кремнію, одержаних за допомогою методу Чохральського. У кристалах, вирощених із підвищеними швидкостями росту, виявлено спільне існування мікродефектів міжвузловинного і вакансійного типів.

Наведено термодинамічний розрахунок основних характеристичних параметрів, які описують процеси рекомбінації власних точкових дефектів у напівпровідниковому кремнії в області температур поблизу точки плавлення. Показано, що швидкість рекомбінації точкових дефектів є малою завдяки наявності ентропійного бар'єра. Підтверджено, що розпад пересиченого твердого розчину власних точкових дефектів відбувається за двома механізмами: вакансійному та міжвузловинному.

Розроблено новий загальний механізм утворення ростових мікродефектів, який грунтується на результатах численних експериментальних досліджень і концепції спільного існування вакансій та власних міжвузлових атомів кремнію поблизу температури кристалізації. За допомогою просвітлювальної електронної мікроскопії здійснено експериментальні дослідження знака деформації кристалічної гратки бездислокаційних монокристалів кремнію, яку викликають монокристали, що були вирощені за методами Чохральського та безтигельної зонної плавки за різних теплових умов росту. Вивчено процеси трансформації ростових мікродефектів у разі технологічних дій на кристали (термічної обробки, епітаксійного нарощування, іонної імплантації). Здійснено електрофізичні дослідження об'ємних кристалів та одержаних композицій. Показано, що агрегація точкових дефектів у вакансійно-міжвузловинному та міжвузловинному режимах росту кристалів за визначених теплових умов росту у процесі охолодження кристала може призводити до утворення вторинних дефектів - вакансійних октаедричних мікропор і міжвузловинних дислокаційних петель біля первинних киснево-вакансійних і вуглецево-міжвузловинних арегатів відповідно. Створено єдину класифікацію ростових мікродефектів, яка передбачає врахування картин їх розподілу залежно від швидкості росту кристалів малих діаметрів знака деформації кристалічної гратки, спричиненої певним дефектом.