МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТЖИГА ЛИТИЙ СОДЕРЖАЩЕГО КРЕМНИЯ N-ТИПА ПРОВОДИМОСТИ, ОБЛУЧЕННОГО ПОТОКОМ ЭЛЕКТРОНОВ
Полупроводниковые приборы используются в условиях повышенного воздействия ионизирующих излучений. Радиационные дефекты являются одной из причин деградации изделий полупроводниковой электроники. Поэтому в отечественной и зарубежной литературе значительное внимание уделяется исследованию радиационной стойкости полупроводниковых материалов и приборов. Кремний является наиболее широко используемым и изученным материалом полупроводниковой электроники. Возрастающие требования к радиационной стойкости стимулируют создание новых конструкций, технологий изготовления и восстановления приборов из этого материала.
Атомы лития, имея высокую подвижность в решетке кремния, взаимодействуют с радиационными дефектами и снижают коэффициенты повреждения. В работе моделируется процесс изменения концентрации вторичных радиационных дефектов (ВРД) в течение изотемпературного отжига кремния n-типа, легированного литием. Кинетика дефектообразования включает 2 этапа. На первом этапе радиационные дефекты образуются под действием электронов с энергией 3 Мэв и интенсивностью потока 1×1016 см-2. Время облучения - 100 сек., температура - 330 К. На втором этапе ионизирующее излучение отсутствует, проводится отжиг при температуре Тот>330 К, малоподвижные комплексы LiO распадаются, а свободные атомы Li пассивируют вторичные радиационные дефекты. Их концентрация в процессе отжига уменьшается до нуля, после чего все величины принимают стационарные значения. Временная зависимость концентрации ВРД рассчитывалась на основе решения системы уравнений квазихимических реакций в кремнии, выращенном методом Чохральского [1, 2].
Свойства материала определяются начальной концентрацией основных примесей: атомов фосфора , лития , а также частично компенсирующего их бора . Начальные концентрации кислорода и углерода соответствуют кремнию, выращенному методом Чохральского, =7×1017 см-3, =3×1017 см-3. Индексами "I" и "S" обозначим атомы внедрения и замещения, соответственно.
Расчеты для второго этапа, выполненные при различных концентрациях основных примесей и температурах отжига, позволяют выделить общие тенденции изменения концентрации ВРД в литий содержащем кремнии n-типа, проиллюстрированные зависимостями на рис. 1.
В случае, представленном на рис. 1, Тот=373 К. По оси абсцисс отложено время отжига, а по оси ординат - концентрация ВРД. Значения концентраций ВРД при t=0 получены в результате моделирования первого этапа. Концентрация ВРД, не взаимодействующих с атомами Li, не изменяется, например, K-центров и комплексов SiB (линии 3 и 5 на рис. 1). Концентрации A-центров (линия 1) и дивакансий (линия 4) монотонно уменьшаются, достигая постоянного значения при NLi=0. На рис. 1,б скорость убывания NA и NW больше, а конечное значение меньше, чем на рис. 1,а, так как эти величины зависят от начальной концентрации лития. Увеличивая , можно повысить эффективность отжига.
Комплексы LiA (линия 8) и LiW (линия 6) являются промежуточными при формировании комплексов Li2A и Li2W, соответственно. Концентрации устойчивых комплексов Li2A (линия 2) и Li2W (линия 7) монотонно возрастают, стремясь к постоянным значениям при NLi=0. Эти значения выше для образцов с большим , однако не превышают концентраций исходных ВРД, образовавшихся на первом этапе. Промежуточные комплексы образуются из ВРД, способных присоединять более одного атома Li. При достаточно высоком значении (рис. 1,б) концентрации промежуточных комплексов сначала увеличиваются, достигая максимума, а затем уменьшаются вследствие присоединения второго атома Li. В случае, представленном на рис. 1,а, зависимости 6 и 8 не достигают максимального значения, так как концентрации Li не достаточно для смещения баланса в сторону образования комплексов Li2W и Li2A.
При увеличении температуры отжига на 50 К рассмотренные закономерности проявляются за меньший промежуток времени, а при уменьшении - за больший. Таким образом, выбирая концентрацию лития и режим отжига в соответствии с условиями интенсивного облучения, можно существенно снизить концентрацию рекомбинационно и электрически активных ВРД.
а - =5,2×1014 см-3, =3×1014 см-3, =1015 см-3;
б - =5,2×1014 см-3, =3×1014 см-3, =1016 см-3;
1 - концентрация А-центров; 2 - концентрация комплексов Li2A; 3 - концентрация К‑центров; 4 - концентрация дивакансий W; 5 - концентрация комплексов SiB; 6 - концентрация комплексов LiW; 7 - концентрация комплексов Li2W; 8 - концентрация комплексов LiA
Рисунок 1. Зависимость концентрации вторичных радиационных дефектов от времени отжига
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Богатов Н.М. Радиационные дефекты в кремнии, выращенном методом Чохральского. // Поверхность. 1999. №3. С. 72 - 78.
- Богатов Н.М. Радиационные дефекты в кремнии, выращенном методом Чохральского, легированном литием. // Поверхность. 1999. № 8. С. 66 - 69.
Статья в формате PDF
111 KB...
25 04 2024 5:11:27
Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной.
...
24 04 2024 19:21:10
Статья в формате PDF
127 KB...
23 04 2024 13:37:20
Статья в формате PDF
99 KB...
22 04 2024 9:33:38
Статья в формате PDF
111 KB...
21 04 2024 22:39:37
Статья в формате PDF
128 KB...
19 04 2024 20:58:25
Статья в формате PDF
119 KB...
18 04 2024 13:17:59
Статья в формате PDF
251 KB...
17 04 2024 21:57:47
Статья в формате PDF
115 KB...
16 04 2024 14:28:43
Статья в формате PDF
141 KB...
14 04 2024 16:11:23
Статья в формате PDF
120 KB...
13 04 2024 16:27:33
Статья в формате PDF
256 KB...
12 04 2024 14:12:52
Статья в формате PDF
266 KB...
11 04 2024 2:28:41
Изучено изменение количества эритроцитов и состояние их мембран при переезде студентов в новую местность и при адаптации к условиям обучения в вузе. Полученные результаты свидетельствуют о более выраженных качественных изменениях эритроцитов по сравнению с их количественным составом. Это выражается в изменении соотношении эритроцитов по стойкости: преобладание числа низкостойких эритроцитов у городских студентов и средне- и высокостойких – у приезжих, что является свидетельством большей выраженности компенсаторных реакций в группе приезжих студентов.
...
10 04 2024 8:10:28
Статья в формате PDF
117 KB...
08 04 2024 7:23:12
В статье рассматривается вопрос долговременного архивного хранения угасающих документов. Проанализированы сложности, возникающие при их микрофильмировании. Предложена методика предварительной компьютерной обработки сканированных изображений таких документов, обеспечивающая повышение качества их визуального восприятия до требований государственного стандарта к микрофильмируемым оригиналам. Обработанные изображения в дальнейшем могут быть выведены на фотоплёнку с использованием COM-систем (Computer Output Microfilm), либо распечатаны на бумажный носитель и микрофильмированы обычным способом.
...
07 04 2024 20:56:17
Статья в формате PDF
100 KB...
06 04 2024 15:22:12
Статья в формате PDF
160 KB...
05 04 2024 5:17:29
Статья в формате PDF
93 KB...
03 04 2024 13:44:56
Статья в формате PDF
114 KB...
02 04 2024 2:24:38
Статья в формате PDF
96 KB...
31 03 2024 9:51:34
Статья в формате PDF
124 KB...
30 03 2024 14:21:55
Статья в формате PDF
256 KB...
29 03 2024 8:26:27
Статья в формате PDF
104 KB...
28 03 2024 3:55:20
Статья в формате PDF
284 KB...
27 03 2024 21:49:53
Статья в формате PDF
146 KB...
26 03 2024 13:14:57
Статья в формате PDF
229 KB...
25 03 2024 11:10:48
Статья в формате PDF
851 KB...
24 03 2024 0:20:17
Статья в формате PDF
112 KB...
23 03 2024 14:20:12
Получены уравнения конвекции и конвективной диффузии двухкомпонентных смесей в магнитном поле. Исследованы различные частные случаи. Решена задача о конвективном движении смеси вблизи вертикальной пластины, на поверхности которой происходит гетерогенная химическая реакция. Библиогр. 4 назв.
...
22 03 2024 5:55:46
Статья в формате PDF
118 KB...
21 03 2024 20:54:37
На основе введённых функций состояния для электромагнитного поля и зарядовой функции состояния для частиц выведена полная система уравнений Максвелла для электродинамики. Показано, что закон сохранения зарядов есть следствие существования этой функции. Показано также, что в вакууме электромагнитное поле отсутствует, что подтверждает справедливость теории дальнодействия.
...
19 03 2024 17:25:52
Статья в формате PDF
116 KB...
18 03 2024 16:23:43
Статья в формате PDF
132 KB...
17 03 2024 8:43:56
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
