Исследованы распределения внутренних механических напряжений нелегированного и легированного оловом кремния и влияния на них облучения электронами с энергией 5 МэВ и температурной обработки при 450• C. Измерения напряжений проводились методом, основанным на регистрации двулучепреломления с помощью модуляционной поляриметрии. Показано, что легированный оловом кремний имеет полосы точечных дефектов с неоднородным распределением остаточных напряжений до 20 кг/см 2 . Температурная обработка при 450• C приводит к повышению остаточных напряжений в образце до 50 кг/см 2 . Выявлено, что радиационные дефекты, которые образовались при облучении кремния, легированного оловом, приводят к уменьшению остаточных напряжений до 2−3 кг/см 2 .DOI: 10.21883/FTP.2017.09.44876.8527 ВведениеКремний (Si), благодаря своим электрофизическим и механическим свойствам, будет оставаться основным материалом для производства элементной базы совре-менной электроники еще долгое время [1][2][3]. Свой-ства полупроводника, как известно, определяются его дефектно-примесным составом. Одним из перспектив-ных методов управления параметрами кремния является легирование изовалентными примесями [4,5]. Изова-лентные примеси являются электрически нейтральными и практически не влияют на выходные электрические параметры материала. Влияние изовалентных примесей на свойства Si определяется в основном внутренними упругими деформациями решетки, которые возникают вследствие разницы ковалентных радиусов атомов мат-рицы и примеси. Присутствие внутренних локальных деформаций, как известно, может существенно влиять на процессы дефектно-примесного взаимодействия как при выращивании кристалла, так и при различных внеш-них воздействиях. В поле упругих деформаций может происходить изменение процессов диффузии примесей и дефектов, кроме того, атомы изовалентных примесей могут непосредственно взаимодействовать с собствен-ными вакансиями и междоузлиями Si, тем самым ме-няя дефектно-примесное взаимодействие. Поэтому даже небольшие изменения механических напряжений, возни-кающие в кремнии под действием различных внешних факторов (облучение, термообработка), могут приво-дить к изменению электрофизических свойств материа-ла. Следует отметить, что аналогичные изменения могут возникать как в монокристаллическом кремнии, так и в нанослоях. Поэтому изучение и анализ остаточных меха-нических напряжений как в выращенных материалах, так и в подвергнутых таким внешним воздействиям, как об-лучение и термообработка, является актуальным. Такие исследования представляют интерес как для теоретиков, так и для технологов-разработчиков приборов твер-дотельной электроники. Механические и прочностные характеристики полупроводниковых материалов (мик-ротвердость, трещиностойкость и микрохрупкость) в процессе облучения изучены достаточно хорошо [6]. В то время как сведений о диагностике остаточных механических напряжений в Si до и после облучения и влиянии на них легирования изовалентными примесями имеется недостаточно. Методика экспериментаВ работе исследовались образцы кремния (Si) и крем-ния, лег...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.