Исследование примеси магния в кремнии
Порцель Л.М.
1, Шуман В.Б.
1, Лаврентьев А.А.1, Лодыгин А.Н.
1, Абросимов Н.В.2, Астров Ю.А.
1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Leibniz Institute for Crystal Growth, Berlin, Germany
Email: leonid.portsel@ioffe.mail.ru, Shuman@mail.ioffe.ru, a.iodygin@mail.ioffe.ru, abrosimov@ikz-berlin.de, yuri.astrov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 ноября 2019 г.
В окончательной редакции: 5 декабря 2019 г.
Принята к печати: 5 декабря 2019 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
Измерены диффузионные профили концентрации электрически активной и полной концентрации примеси магния в кремнии. Диффузия проводилась сэндвич-методом в бестигельный бездислокационный кремний n-типа проволимости при температурах Tdiff=1000, 1100oС и длительности процесса от 0.5 до 22.5 ч. Профили концентрации электрически активной компоненты магния NMgi(x) определяли методом дифференциальной проводимости, профили полной концентрации Ntotal(x) - методом вторично-ионной масс-спектроскопии. Установлено, что полная концентрация магния в образцах на ~2 порядка превосходит концентрацию электрически активной компоненты. Обнаружено также, что коэффициент диффузии межузельного магния, DMgi, зависит от времени диффузии и уменьшается при увеличении длительности процесса. Высказаны предположения о физических процессах, которые могут приводить к образованию электрически неактивной компоненты примеси магния и зависимости эффективного коэффициента диффузии от времени. Ключевые слова: легирование кремния, диффузия, примесные центры, собственные дефекты.
- L.T. Ho, A.K. Ramdas. Phys. Rev. B, 5, 462 (1972)
- L.T. Ho. Phys. Status Solidi B, 81, K99 (1977)
- L.T. Ho. Def. Dif. Forum, 221--223, 41 (2003)
- R.F. Franks, J.B. Robertson. Solid State Commun., 5, 479 (1967)
- N.V. Abrosimov, N. Notzel, H. Riemann, K. Irmscher, S.G. Pavlov, H.-W. Hubers, U. Bottger, P.M. Haas, N. Drichko, M. Dressel. Sol. St. Phenomena, 131-133, 589 (2008)
- E. Ohta, M. Sakata. Solid State Electron., 22, 677 (1979)
- K. Matsumoto, Y. Uenaka, Y. Seto, H. Yashiro, H. Nakamura, T. Kimura, T. Uchino. J. Appl. Phys., 108, 113706 (2010)
- H. Sigmund. J. Electrochem. Soc., 129 (12), 2809 (1982)
- H. Sigmund, D. Weib. In: Ion Implantation: Equipment and Techniques, ed. by H. Ryssel, H. Glawishing [Springer Ser. Electrophysics, 11, 473 (1983)]
- L.T. Ho. Phys. Status Solidi A, 28, K73 (1975)
- Yu.A. Astrov, V.B. Shuman, L.М. Portsel, А.N. Lodygin, S.G. Pavlov, N.V. Abrosimov, V.N. Shastin, H.-W. Hubers. Phys. Status Solidi A, 214 (7), 1700192 (2017)
- V.B. Shuman, A.A. Lavrent'ev, Yu.A. Astrov, A.N. Lodygin, L.M. Portsel. Semiconductors, 51 (1), 1 (2017)
- V.B. Shuman, Yu.A. Astrov, A.N. Lodygin, L.M. Portsel. Semiconductors, 51 (8), 1031 (2017)
- S.G. Pavlov, N.V. Abrosimov, V.B. Shuman, L.М. Portsel, А.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, R.Kh. Zhukavin, V.N. Shastin, K. Irmscher, A. Pohl, H.-W. Hubers. Phys. Status Solidi B, 256 (6), 1800514 (2019)
- S.G. Pavlov, N. Dessmann, A. Pohl, V.B. Shuman, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, S. Winnerl, H. Schneider, N. Stavrias, A. van der Meer, V.V. Tsyplenkov, K.A. Kovalevsky, R.Kh. Zhukavin, V.N. Shastin, N.V. Abrosimov, H.-W. Hubers. Phys. Rev. B, 94, 075208 (2016)
- R.J.S. Abraham, V.B. Shuman, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, N.V. Abrosimov, S.G. Pavlov, H.-W. Hubers, S. Simmons, M.L.W. Thewalt. Phys. Rev. B, 99, 195207 (2019)
- R.J.S. Abraham, A. DeAbreu, K.J. Morse, V.B. Shuman, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, N.V. Abrosimov, S.G. Pavlov, H.-W. Hubers, S. Simmons, M.L.W. Thewalt. Phys. Rev. B, 98, 205203 (2018)
- R.J.S. Abraham, A. DeAbreu, K.J. Morse, V.B. Shuman, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, Yu.A. Astrov, N.V. Abrosimov, S.G. Pavlov, H.-W. Hubers, S. Simmons, M.L.W. Thewalt. Phys. Rev. B, 98, 045202 (2018)
- B.I. Boltaks. Diffusion in Semiconductors (Academic, N. Y., 1963)
- F.M. Smits. Bell Syst. Techn. J., 37, 711 (1958)
- Yu.A. Astrov, L.M. Portsel, A.N. Lodygin, V.B. Shuman. Semicond. Sci. Technol., 26, 055021 (2011)
- A.A. Istratov, E.R. Weber. J. Electrochem. Soc., 149 (1), G21 (2002)
- J. Lindroos, D.P. Fenning, D.J. Backlund, E. Verlage, A. Gorgulla, S.K. Estreicher, H. Savin, T. Buonassisi. J. Appl. Phys., 113, 204906 (2013)
- A.A. Istratov, H. Hieslmair, E.R. Weber. Appl. Phys. A, 69, 13 (1999)
- E. Weber. Appl. Phys. A, 30, 1 (1983)
- C.A. Wert, R.C. Frank. Ann. Rev. Mater. Sci., 13, 139 (1983)
- A.A. Istratov, C. Flink, H. Hieslmair, E. Weber, T. Heiser. Phys. Rev. Lett., 81 (6), 1243 (1998)
- N. Baber, L. Montelius, M. Kleverman, K. Bergman, H.-G. Grimmeiss. Phys. Rev. B, 38 (15), 10483 (1988)
- U. Gosele, W. Frank, A. Seeger. J. Appl. Phys., 23, 361 (1980)
- H. Bracht, N.A. Stolwijk, H. Mehrer. Phys. Rev. B, 52 (23), 16542 (1995)
- H. Bracht, N.A. Stolwijk, I. Yonenaga, H. Mehrer. Phys. Status Solidi A, 137, 499 (1993)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.