Влияние внутренней зарядки на возможность катодолюминесцентного профилирования: β-Ga2O3, имплантированный бором
Татаринцев А.А.
1,2, Иешкин А.Е.
1, Зыкова Е.Ю.
1, Орликовская Н.Г.
1, Киселевский В.А.
2,31Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
3ИСВЧПЭ РАН, Москва, Россия
Email: tatarintsev@physics.msu.ru, ieshkin@physics.msu.ru, zykova@rambler.ru, orlikovskayang@gmail.com
Поступила в редакцию: 5 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 9 декабря 2024 г.
Принята к печати: 10 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2025 г.
Исследовано влияние электризации образца электронным пучком на интегральную интенсивность катодолюминесценции и на форму спектра излучения. Для этого на примере Fe :β-Ga2O3, имплантированного бором, проведено сравнение результатов измерения катодолюминесценции для трех серий экспериментов: поверхность исследуемого образца не заземлена, заземлена, покрыта проводящей заземленной плёнкой. Исследования показали, что даже при использовании металлической пленки накопление под ней заряда может искажать форму спектра. Такое искажение спектров при проведении катодолюминесцентного исследования с разрешением по глубине будет приводить к неправильному определению профилей концентрации дефектов. Сопоставление спектров, последовательно снятых при увеличении энергии электронного пучка и затем при уменьшении энергии, может быть предложено в качестве быстрого критерия оценки влияния зарядки на качество профилирования люминесцентных центров. Ключевые слова: оксид галлия, катодолюминесценция, внутренняя зарядка, имплантация бора, профилирование дефектов.
- M.D. McCluskey. J. Appl. Phys., 127, 101101 (2020). DOI: 10.1063/1.5142195
- A.I. Titov, K. V. Karabeshkin, A.I. Struchkov, V.I. Nikolaev, A. Azarov, D.S. Gogova, P.A. Karaseov. Vacuum, 200, 111005 (2022). DOI: 10.1016/j.vacuum.2022.111005
- A Nikolskaya, E. Okulich, D. Korolev, A. Stepanov, D. Nikolichev, A. Mikhaylov, D. Tetelbaum, A. Almaev, C.A. Bolzan, A. Buaczik, R. Giulian, P.L. Grande, A. Kumar, M. Kumar, D. Gogova. J. Vac. Sci. Technol. A, 39, 030802 (2021). DOI: 10.1116/6.0000928
- M. Oda, R. Tokuda, H. Kambara, T. Tanikawa, T. Sasaki, T. Hitora. Appl. Phys. Express, 9, 021101 (2016). DOI: 10.7567/APEX.9.021101
- S.J. Pearton, F. Ren, M. Tadjer, J. Kim. J. Appl. Phys., 124, 220901 (2018). DOI: 10.1063/1.5062841
- V. Nikolaev, A.Y. Polyakov, V. Krymov, S. Shapenkov, P. Butenko, E. Yakimov, A. Vasilev, I. Shchemerov, A. Chernykh, N. Matros, L. Alexanyan, A. Kochkova, S.J. Pearton. ECS J. Solid State Sci. Technol., 13, 015003 (2024). DOI: 10.1149/2162-8777/ad1bda
- A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, I. V. Shchemerov, S.J. Pearton, F. Ren, A. V. Chernykh, P.B. Lagov, T. V. Kulevoy. APL Mater., 6, 096102 (2018). DOI: 10.1063/1.5042646
- R. Sharma, M.E. Law, C. Fares, M. Tadjer, F. Ren, A. Kuramata, S.J. Pearton. AIP Adv., 9, 085111 (2019). DOI: 10.1063/1.5115149
- R. Sharma, M.E. Law, M. Xian, M. Tadjer, E.A. Anber, D. Foley, A.C. Lang, J.L. Hart, J. Nathaniel, M.L. Taheri, F. Ren, S.J. Pearton, A. Kuramata. J. Vac. Sci. Technol. B, 37, 051204 (2019). DOI: 10.1116/1.5118001
- R. Sugie, T. Uchida, A. Hashimoto, S. Akahori, K. Matsumura, Y. Tanii. Appl. Phys. Express, 13(12), 126502 (2020). DOI: 10.35848/1882-0786/abca7c
- L. Williams, E. Kioupakis. Appl. Phys. Lett., 111, 211107 (2017). DOI: 10.1063/1.4997601
- A.A. Nikolskaya, D.S. Korolev, V.N. Trushin, M.N. Drozdov, P.A. Yunin, E.A. Pitirimova, A. V. Kudrin, E. V. Okulich, V.I. Okulich, A.N. Mikhaylov, D.I. Tetelbaum. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 537, 65 (2023). DOI: 10.1016/j.nimb.2023.01.014
- X. Zeng, V. Pelenovich, A. Ieshkin, A. Danilov, A. Tolstogouzov, W. Zuo, J. Ranjana, D. Hu, N. Devi, D. Fu, X. Xiao. Rapid Commun. Mass Spectrom., 33 (18), 1449 (2019). DOI: 10.1002/rcm.8489
- A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, I. V. Shchemerov, S.J. Pearton, F. Ren, A. V. Chernykh, A.I. Kochkova. Appl. Phys. Lett., 113, 142102 (2018). DOI: 10.1063/1.5051986
- H. Gao, S. Muralidharan, N. Pronin, M.R. Karim, S.M. White, T. Asel, G. Foster, S. Krishnamoorthy, S. Rajan, L.R. Cao, M. Higashiwaki, H. Von Wenckstern, M. Grundmann, H. Zhao, D.C. Look, L.J. Brillson. Appl. Phys. Lett., 112 (24), 242102 (2018). DOI: 10.1063/1.5026770
- J. Lee, E. Flitsiyan, L. Chernyak, S. Ahn, F. Ren, L. Yuna, S.J. Pearton, J. Kim, B. Meyler, J. Salzman. ECS J. Solid State Sci. Technol., 6(2), Q3049 (2017). DOI: 10.1149/2.0101702jss
- S. Rafique, L. Han, H. Zhao. Phys. St. Sol. Appl. Mater. Sci., 214(8), 1700063 (2017). DOI: 10.1002/pssa.201700063
- P. Ravadgar, R.-H. Horng, S.-D. Yao, H.-Y. Lee, B.-R. Wu, S.-L. Ou, L.-W. Tu. Opt. Express, 21(21), 24599 (2013). DOI: 10.1364/oe.21.024599
- R. Renoud, F. Papin, J. P. Ganachaud, J. Bigarre. Phys. St. Sol. Appl. Mater. Sci., 203(3), 591 (2006). DOI: 10.1002/pssa.200521482
- В.И. Петров. УФН, 166(8), 859 (1996). DOI: 10.3367/UFNr.0166.199608c.0859 [V.I. Petrov. Phys. Usp., 39, 807 (1996). DOI: 10.1070/PU1996v039n08ABEH000162]
- F. Alema, B. Hertog, O. Ledyaev, D. Volovik, G. Thoma, R. Miller, A. Osinsky, P. Mukhopadhyay, S. Bakhshi, H. Ali, W. V. Schoenfeld. Phys. St. Sol., 214(5), 1600688 (2017). DOI: 10.1002/pssa.201600688
- А.А. Татаринцев, Е.Ю. Зыкова, А.Е. Иешкин, Н.Г. Орликовская, Э.И. Рау. ФТТ, 65(8), 1288 (2023). DOI: 10.61011/OS.2025.03.60238.139-24 [A.A. Tatarintsev, E.Y. Zykova, A.E. Ieshkin, N.G. Orlikovskaya, E.I. Rau. Physics of the Solid State, 65(8), 1236 (2023). DOI: 10.61011/OS.2025.03.60238.139-24]
- E.Y. Zykova, A.E. Ieshkin, N.G. Orlikovskaya, A.A. Tatarintsev, V.V. Khvostov, Y.V. Balakshin. Radiat. Phys. Chem., 217, 111481 (2024). DOI: 10.1016/j.radphyschem.2023.111481
- A. Axelevitch, B. Gorenstein, G. Golan. Phys. Procedia, 32, 1 (2012). DOI: 10.1016/j.phpro.2012.03.510
- H.J. Fitting. J. Electron Spectros. Relat. Phenomena, 136(3), 265 (2004). DOI: 10.1016/j.elspec.2004.04.003
- Y. Wang, P.D. Townsend. J. Lumin., 142, 202 (2013). DOI: 10.1016/j.jlumin.2013.03.052
- M.R. Phillips. Microchim. Acta, 155, 51 (2006). DOI: 10.1007/s00604-006-0506-0
- H.Г. Орликовская, Е.Ю. Зыкова, А.А. Татаринцев. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 9, 50 (2024)
- Y. Wang, P.T. Dickens, J.B. Varley, X. Ni, E. Lotubai, S. Sprawls, F. Liu, V. Lordi, S. Krishnamoorthy, S. Blair, K.G. Lynn, M. Scarpulla, B. Sensale-Rodriguez. Sci. Rep., 8, 18075 (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-36676-7
- A.Y. Polyakov, N.B. Smirnov, I. V. Shchemerov, E.B. Yakimov, V.I. Nikolaev, S.I. Stepanov, A.I. Pechnikov, A. V. Chernykh, K.D. Shcherbachev, A.S. Shikoh, A. Kochkova, A.A. Vasilev, S.J. Pearton. APL Mater., 7, 051103 (2019). DOI: 10.1063/1.5094787
- A.Y. Polyakov, I.H. Lee, N.B. Smirnov, E.B. Yakimov, I.V. Shchemerov, A. V. Chernykh, A.I. Kochkova, A.A. Vasilev, P.H. Carey, F. Ren, D.J. Smith, S.J. Pearton. APL Mater., 7, 061102 (2019). DOI: 10.1063/1.5109025
- Y. Nie, S. Jiao, S. Li, H. Lu, S. Liu, S. Yang, D. Wang, S. Gao, J. Wang, Y. Li. J. Alloys Compd., 900, 163431 (2022). DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.163431
- H.H. Tippins. Phys. Rev., 137, 3A (1965). DOI: 10.1103/PhysRev.137.A865
- L. Binet, D. Gourier. J. Phys. Chem. Solids, 59(8), 1241 (1998). DOI: 10.1016/S0022-3697(98)00047-X
- T.T. Huynh, L.L. C. Lem, A. Kuramata, M.R. Phillips, C. Ton-That. Phys. Rev. Mater., 2(10), 105203 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.105203