Вплив накопичення домішкових атомів Ni та Fe на електрофізичні властивості монокристалів Si

У статті розглянуто процеси утворення домішкових скупчень у кремнії, одночасно легованому домішковими атомами нікелю та заліза при температурі T = 1473 K. Досліджено структурну структуру та елементний склад домішкових скупчень, які мають різні морфологічні параметри. Результати структурних аналізів показали, що в об’ємі вихідних зразків утворення будь-яких масивних скупчень домішкових атомів не спостерігалося. На відміну від вихідних зразків, в об’ємі зразків n-Si<Ni,Fe> спостерігається утворення скупчень домішкових атомів різної геометричної форми, розміри яких досягають кількох сотень нанометрів. Виявлено, що в обсязі скупчень домішок, крім атомів матричного елемента кремнію та основних домішок нікелю та заліза, присутні також атоми так званих технологічних домішок, таких як вуглець і кисень. Аналіз хімічного складу домішкового скупчення сферичної форми, діаметр якого становить 400 нм, показав, що в центральній області цього домішкового скупчення частка домішкових атомів Ni становить 30,76 %, а атомів заліза – 16,34 %. Також наведено результати досліджень впливу термічного відпалу на питомий опір зразків n-Si<Ni, Fe> при температурах T = 673-1273 K в інтервалі часу 10-120 хвилин з наступним різким гартом. Як виявилося, в залежностях відносного питомого опору зразків n-Si<Ni, Fe> від тривалості часу відпалу спостерігається певна тенденція, згідно з якою зі збільшенням температури відпалу максимум на залежності кривих відбувається за менший час відпалу. За допомогою електронної мікроскопії проведено структурний аналіз стану скупчень домішок до та після термічного відпалу.