Спин-зависимые эффекты на дислокациях в кремнии

• Автор: Шалынин, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 137 c. : ил

Глава I. Литературный обзор
§1.1. Тиш дислокаций в кремнии
§1,2. Исследование кристаллов пластически деформированного кремния методом ЭПР
§1.3. Энергетический спектр дислокаций в кремнии. 23 §1.4. Спин-зависимая рекомбинация в кремнии
Глава 2. Исследование спин-зависимой рекомбинации на
дислокациях по постоянному току
§2.1. Приготовление образцов и методика эксперимента
§2.2. Результаты экспериментов и их обсуждение
§2.3. Модель спин-зависимой рекомбинации на ДОС . 56 §2.4. Зависимость ИуГ' от уровня подсветки
Глава 3. Исследование высокочастотной фотопроводимости,
СЗР в отожженных кристаллах и "отрицательного” магнитосопротивления в пластически деформированном кремнии
§3.1. Высокочастотная фотопроводимость кристаллов
кремния с дислокациями
§3.2. Исследование СЗР и ЭПР в отожженных кристал- лах пластически деформированного кремния. . 91 §3.3. Исследование отрицательного магнитосопротивления в пластически деформированном кремнии
Глава 4. Спин-зависимая проводимость по дислокациям
в кремнии

§4.1. Методика измерений и приготовления образцов
§4.2. Экспериментальные результаты
§4.3. Обсуждение экспериментальных результатов
Заключение
Литература

Актуальность теш. В последние годы проводятся интенсивные исследования влияния одномерных дефектов кристаллической структуры ('дислокаций) на физические свойства полупроводников. Интерес к этим объектам, кроме всего прочего, обусловлен также общим интересом к одномерным системам. В отличие от органических полупроводников, дислокации дают уникальную возможность исследовать не только свойства самих одномерных систем, но и взаимодействие свободных (трехмерных) электронов и дырок с такими квазиодномерными объектами. Изучение электронных свойств дислокаций в полупроводниковых кристаллах, прежде всего в кремнии, представляет также и большой практический интерес в связи с развитием микроэлектроники. Кремний является очень хорошо изученным полупроводником и доступен в виде очень чистых и совершенных монокристаллов, что облегчает задачу исследования электронных свойств дислокаций в нем.
До сих пор, исследование дислокаций в кремнии велось в основном методами эффекта Холла,1)1_Т£ » фотопроводимости, ЭПР, фото-ЭПР, фотолюминесценции. Известны также две работы по исследованию высокочастотной проводимости вдоль дислокаций в кремнии.
В результате проведенных исследований было установлено, что введение дислокаций в кремний сильно изменяет его электрические и оптические свойства. Эго связано, главным образом с тем, что благодаря наличию дислокаций в кристаллах возникают новые электронные состояния, энергетические уровни которых расположены в запрещенной зоне [1,2} . Кроме этого, после пластической деформации при Т^700°С возникают парамагнитные центры, концентрация которых хорошо коррелирует с плотностью введенных дислокаций. В работе [3] было показано, что возникающий при низкотемпературной деформации (Т^. 700°С) сигнал ЭПР обусловлен су-

Рис.П Зависимость величины эффекта СЗР от -СВЧ мощности при Т=1.4К:0-^=3-109 Ом-см,^»^*)"1; о - Р = 5-108 Ом-см,^ =0; 4-^ = 5 Ю8 Ом см, .
Сплошные кривые рассчитаны по формуле (9)