Имплантация натрия (300 кэВ) проводилась в высокоомный p-Si. Отжиг дефектов при Tann = 350−450• C и связанная с ним активация атомов, проходящая на " хвосте" их распределения, описывается реакцией первого порядка. При Tann = 450−525• C независимо от дозы наблюдается отрицательный отжиг, сопровождаемый значительным ростом поверхностного сопротивления ρs . По оценкам энергия активации этого процесса составляет ∼ 2 эВ. По мнению авторов, отжиг связан с преципитацией донорных атомов натрия, проходящей на глубине, в 2−3 раза большей пробега R p. Отжиг дефектов при Tann = 525−700• C, приводящий к дальнейшему уменьшению ρs , имеет энергию активации ∼ 2.1 эВ. Проверялась гипотеза образования " хвоста" в измеренных вторичной ионной масс-спектрометрией (secondary ion mass spectroscopy, SIMS) профилях атомов натрия, состоящая в диффузии их со стенок кратера к его центру. Показано, что данный процесс не реализуется, поскольку измеренные при комнатной температуре и при −140• C профили атомов натрия не различаются. ВведениеПри ионной имплантации в кремний традиционных примесей наблюдается отрицательный отжиг, который характеризуется уменьшением слоевой проводимости с ростом температуры отжига, точнее, уменьшением поверхностной концентрации электрически активных атомов [1]. Этот процесс подробно изучен для имплан-тированного бора, атомы которого под действием пото-ка межузельных атомов кремния, освободившихся при распаде кластерных дефектов " end-of-range", переходят из узлов решетки в междоузлия и теряют при этом свою электрическую активность. Для имплантированно-го фосфора подобное явление также наблюдается [1] и, возможно, по той же причине, что и для бора [2], однако прямые эксперименты по определению их ме-стоположения отсутствуют. Отрицательный отжиг для указанных примесей наблюдается при дозе, достаточной для аморфизации или близкой к ней.Недавно [3] при изучении изохронного отжига крем-ния, легированного высоковольтной имплантацией на-трия (E = 300 кэВ, = 5 · 10 14 и 3 · 10 15 см −2 ), наблю-дался рост поверхностного сопротивления ρ s в интер-вале температур T ann = 450−550• C, который, однако, остался без комментариев авторов. Вряд ли он обуслов-лен случайным выбросом экспериментальных точек, поскольку рост ρ s наблюдался во всех исследованных образцах (2−3 образца на каждую ионную дозу). С уче-том необычного характера поведения примеси натрия в кремнии [4] задача настоящей работы состояла в подробном изучении данного явления. По мнению авто-ров, природа отрицательного отжига связана с потерей донорных атомов натрия в результате взаимодействия их с межузельными атомами кремния и последующей преципитацией на глубинах, в 2−3 раза превышающих пробег R p . Методика экспериментаВ работе использовался тот же слиток, что и в работе [3]: выращен методом зонной плавки (Fz -Si) вдоль оси 111 , легирующая примесь -бор, удель-ное сопротивление ρ = 2−3 кОм · см. Ионы натрия имплантировали при энергии E = 300 кэВ и дозе = 6 · 10 13 −3 · 10 15 см −2. Для уменьшения каналирова-ния нормаль к поверхности образцов отклонялась на угол 7...
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.