Модифікація дефектної структури кремнію під впливом радіації

Автори Г.П. Гайдар, М.Б. Пінковська, М.І. Старчик
Приналежність

Інститут ядерних досліджень НАН України, пр. Науки, 47, 03028 Київ, Україна

Е-mail gaydar@kinr.kiev.ua
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 05 березня 2019; у відредагованій формі 10 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання Г.П. Гайдар, М.Б. Пінковська, М.І. Старчик, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 3, 03010 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03010
PACS Number(s) 61.82.Fk
Ключові слова Кремній (36) , Опромінення (12) , Флюенс, Іонні пучки, Дефектна структура.
Анотація

Досліджено особливості дефектоутворення у поверхневих і приповерхневих шарах Si під впливом опромінення пучками високоенергетичних іонів газів різних мас і показано перспективи використання таких іонних пучків для технології радіаційного легування напівпровідників. Встановлено, що ступінь пошкодження Si як в області пробігу іонів, так і в області їхнього гальмування збільшується і ускладнюється зі збільшенням енергії і маси іонів. Найбільші порушення структури спостерігалися в області гальмування іонів, де концентрація дефектів була максимальною. Виявлено, що структура області пробігу після опромінення протонами істотно не змінювалася, на відміну від сильно пошкодженої структури після опромінення альфа-частинками. Більш впорядковані та вузькі лінії напружень, пов'язані з дефектами, спостерігалися в Si, опроміненому протонами, а їхня кількість і розташування щодо гальмівної лінії залежали від інтенсивності пучка іонів. Встановлено для Si, опроміненого альфа-частинками, що область їхнього гальмування складається з порожнеч різних розмірів і форм, витравлених як суцільний шар та у вигляді окремих кластерів, що супроводжуються дислокаційними петлями, які утворилися. З'ясовано, що складна структура смуги гальмування дейтронів у кремнії зумовлена наявністю дислокацій у вихідному Si, їхнім рухом і взаємодією з радіаційними дефектами при опроміненні. Остаточна картина формування і впорядкування дефектів визначається взаємодією ростових і радіаційних дефектів і температури при опроміненні. Виявлено зміни ширини витравленої смуги гальмування в межах від 20 до 200 мкм залежно від маси іонів. Мінімальну ширину гальмівної смуги для всіх типів опромінення отримано на краю опромінюваної області, де температура зразка була нижчою внаслідок охолодження, а максимальну – в центрі опромінюваної області.

Перелік посилань