Фізика > Динамічне підпорогове дефектоутворення у вузьких напівпровідниках А...В...

In: см2с-1; при ;

см2с-1; при .

Sb: см2с-1; при ;

см2с-1; при ,

де – коефіцієнт самодифузії, а D – коефіцієнт дифузії.

Це обумовлено, головним чином, асиметрією розташування атомів у кристалі (рис. 4). Тому дефекти мають донорний тип провідності. Оцінку коефіцієнта дифузії дефектів при низьких температурах можна також оцінити завдяки співвідношенню [7]:

(2)

де – середній розмір області, де утворюються розірвані зв’язки, – час опромінення, – кількість розірваних зв’язків.

Уявлення про розірвані зв’язки можна використовувати як в радіаційній фізиці [7], так і в фізиці взаємодії оптичного випромінювання з твердими тілами [8]. Утворення дефектів пов’язане зі зміною відповідних хімічних зв’язків, тому ці процеси можна описувати завдяки кількості розірваних зв’язків (“dangling bonds” [8]).

Завдяки співвідношенню (2) можна оцінити ефективний коефіцієнт радіаційно-стимульованої дифузії. Покладаємо нм, , Тоді Це цілком відповідає спостережуваним експериментальним результатам: при низьких інтенсивностях опромінення профілі розподілу донорних центрів відповідають закону Бугера-Ламберта (рис.2). До речі, це значення коефіцієнта дифузії співрозмірне зі значенням коефіцієнта самодифузії атомів індію в антимоніді індію при порівняно низьких температурах. Донорний тип провідності пов’язаний із тим, що атоми індію у вільному стані менш рухливі, ніж атоми сурми. Іншими словами, атоми індію легше виходять в міжвузля, але важче повертаються назад, як атоми сурми, тому після опромінення в міжвузлях лишається більше атомів індію, які є донорами. При підвищенні дози опромінення, коли великий вклад мають теплові ефекти, коефіцієнт дифузії збільшується, і тому дефекти проростають у глибину кристала, при цьому за рахунок того, що коефіцієнти самодифузії атомів індію та сурми близькі між собою, проходить зменшення шарової концентрації дефектів.

Те, що з подальшим збільшенням інтенсивності опромінення більший вклад починають давати теплові ефекти, які призводять як до відпалу, так і до міграції дефектів, які пов’язані з перерозподілом компонент базового матеріалу напівпровідника у глибину кристала, підтверджують експериментальні дані для КРТ [9]. Тому при більших інтенсивностях опромінення відбувається рекристалізація приповерхневого шару з урахуванням внутрікристалічних полів, теплових процесів та перерозподілу іонів базового матеріалу, що обумовлено їхньою різною рухливістю, особливо на первинній стадії опромінення (стадії утворення первинних радіаційних дефектів). Це й призводить до зменшення шарової концентрації дефектів. При менших інтенсивностях (для антимоніду індію 0,07 Дж×см-2) основною причиною зменшення кількості дефектів є внутрікристалічні поля, що й пояснює зменшення кількості дефектів із часом при менших інтенсивностях опромінення.

Література

Курбатов Л.Н., Стоянова И.Г., Трохимчук П.П., Трохин А.С. Лазерный отжиг полупроводни-ковых соединений элементов АшВv // ДАН СССР. – 1983. – Т.268. – Вып.3. – С.594-597.

Трохимчук П.П. Поліметричне моделюванння інформаційних та фізичних процесів. – Луцьк: Вежа, 1999. – 344 с.

Трохимчук П.П. Розробка основ теорії нестандартного моделювання інформаційних та фізичних процесів. Дисертація ... д. техн. н. – Вінниця: Держ. техн. ун-тет, 1994. – 280 с.

Зельдович Я.Б. Высшая математика для начинающих и ее применения в физике. – М.: Наука, 1970. – 560 с.

Маделунг О. Физика полупроводниковых соединений элементов ІІІ и V групп. – М.: Мир, 1967. – 477 с.

Баранский П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. – К.: Наук. думка, 1975. – 703 с.

Винецкий В.Л., Холодарь Г.А. Радиационная физика полупроводников. – К.: Наук. думка, 1979. – 336 с.

Wantelet M., Faily-Lovatto M., Lande L.D. Dangling bonds in Si and Ge during laser irradiation. Phys.C.:Sol.-St.Phys.,v.13, 1980. –P.5505-5514.

Bahir G., Kalish R. cw CO2 ruby laser annealing of ion-implanted Hg1xCdxTe // Applied Physics Letters.– 1981. – №9.–V.39.– P. 730-732.

1	2

Назва: Динамічне підпорогове дефектоутворення у вузьких напівпровідниках А...В...
Дата публікації: 2005-03-24 (727 прочитано)