Sodium-ion implantation into silicon

Korol, V. M.

doi:10.1002/pssa.2211100102

Cited by 30 publications

(18 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In contrast, thermal diffusion of Na in Si bulk is low at room temperature [23]. Na is supposed to enter stacking faults from the SiO x interlayer and then becomes neutralized by free electrons in the emitter.…”

Section: Transport Of Na Into the Stacking Faultsmentioning

confidence: 96%

Explanation of potential-induced degradation of the shunting type by Na decoration of stacking faults in Si solar cells

Naumann

Lausch

Hähnel

et al. 2014

Solar Energy Materials and Solar Cells

284

217

View full text Add to dashboard Cite

Section: Transport Of Na Into the Stacking Faultsmentioning

confidence: 96%

Explanation of potential-induced degradation of the shunting type by Na decoration of stacking faults in Si solar cells

Naumann

Lausch

Hähnel

et al. 2014

Solar Energy Materials and Solar Cells

284

217

View full text Add to dashboard Cite

“…Достигнув области наибольших повреждений, атомы натрия при взаимодействии с дефектами теряют элек-трическую активность, при дальнейшем росте T ann они вместе с подавляющим большинством дезактивирован-ных атомов испаряются [3,5].…”

Section: методика экспериментаunclassified

“…Так, при отжиге в течение 30 мин глубина залегания n−p-перехода достигает 35−40 мкм [5]. Отме-тим, что, поскольку при построении профилей влияние радиационных дефектов на подвижность носителей не учитывалось, то концентрация электронов в профилях n(x) должна быть в несколько раз выше, чем показано на рис.…”

Section: методика экспериментаunclassified

“…Он полностью совпадает с профилем натрия, измеренного до отжига (на рисун-ке не показан). Оба профиля содержат интенсивный " хвост", который обычно присутствует при имплантации натрия в кремний [3][4][5]. Его образование не связано с каналированием ионов, поскольку перед имплантацией проводится разориентация кристаллографической оси относительно оси пучка ионов.…”

Section: методика экспериментаunclassified

“…• C она хорошо описывается прямой линией с параметрами E 2 = 2 эВ и τ 02 = 6 · 10 −11 с. Если учесть диффузионный механизм процесса преци-питации и принять значение 2 эВ за энергию активации диффузии атомов натрия, то найденная величина E 2 заметно больше энергии активации натрия в " чистом" базовом кремнии E = 1.28 эВ [3,5], что можно объяс-нить влиянием радиационных дефектов, затрудняющих диффузию натрия в имплантационном слое.…”

Section: методика экспериментаunclassified

See 2 more Smart Citations

Отрицательный Отжиг В Кремнии При Высоковольтной Имплантации Натрия

Король¹,

Заставной²,

Kudriavtsev

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

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...

show abstract

Thin, Transferred Layers of Silicon Dioxide and Silicon Nitride as Water and Ion Barriers for Implantable Flexible Electronic Systems

Song

Fang

Jin

et al. 2017

Adv Elect Materials

View full text Add to dashboard Cite

Thin, physically transferred layers of silicon dioxide (SiO 2 ) thermally grown on the surfaces of silicon wafers offer excellent properties as long-lived, hermetic biofluid barriers in flexible electronic implants. This paper explores materials and physics aspects of the transport of ions through the SiO 2 and the resultant effects on device performance and reliability. Accelerated soak tests of devices under electrical bias stress relative to a surrounding phosphate-buffered saline (PBS) solution at a pH of 7.4 reveal the field dependence of these processes. Similar experimental protocols establish that coatings of SiN x on the SiO 2 can block the passage of ions. Systematic experimental and theoretical investigations reveal the details associated with transport though this bilayer structure, and they serve as the basis for lifetime projections of more than a decade of immersion in PBS solution at 37 °C for the case of 100/200 nm of SiO 2 /SiN x . Temperature dependent simulations offer further understanding of two competing failure mechanisms-dissolution and ion diffusion -on device lifetime. These findings establish a basic physical understanding of effects that are essential to the stable operation of flexible electronics as chronic implants.

show abstract

Sodium-ion implantation into silicon

Cited by 30 publications

References 25 publications

Explanation of potential-induced degradation of the shunting type by Na decoration of stacking faults in Si solar cells

Explanation of potential-induced degradation of the shunting type by Na decoration of stacking faults in Si solar cells

Отрицательный Отжиг В Кремнии При Высоковольтной Имплантации Натрия

Thin, Transferred Layers of Silicon Dioxide and Silicon Nitride as Water and Ion Barriers for Implantable Flexible Electronic Systems

Contact Info

Product

Resources

About