Люминесценция ионно-имплантированных широкозонных полупроводниковых соединений GaN и ZnSe

• Автор: Хасанов, Ильдар Шамильевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 164 c. : ил

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§ I.I. Механизмы излучательной рекомбинации и перспективы применения нитрида галлия

1.1.1. Механизмы излучательной рекомбинации неравновесных носителей заряда в GaN

1.1.2. Перспективы применения и светоизлучающие структуры на основе Ga/V

Выводы
§ 1.2. Механизмы излучателъной рекомбинации и перспективы применения селенида цинка

1.2.1. Механизмы излучателъной рекомбинации неравновесных носителей заряда в2л5е

1.2.2. Перспективы применения и светоизлучающие структуры на основе ZnSe

Выводы •

§ 1.3. Метод ионной имплантации чЕ'^тжиг имплантированных слоев полупроводников

1.3.1. Ионная имплантация полупроводниковых соединений

1.3.2. Отжиг имплантированных слоев полупроводников
Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
§ 2.1. Возбуждение фото- и катодолюминесценции полупроводников
2.1.1. Глубина возбуждаемого слоя при катодо- и фотолюминесценции
2.1.2. Экспериментальная установка
§ 2.2. Ионная имплантация и отжиг

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ИОННО-ИМПЛАНТИРОВАННЫХ СЛОЕВ НИТРИДА ГАЛЛИЯ
§ 3.1. Ка то до люминесценция исходных образцов GaA
3.1.1. Характеристика исходных образцов GaN
3.1.2. Спектры катодолюминесценции
§ 3.2. Катодолюминесценция ионно-имплантированных слоев
GaN, не связанная с имплантированной примесью
3.2.1. Краевая полоса катодолюминесценции
3.2.2. Полосы люминесценции GaN, связанные с дефектами структуры
§ 3.3. Полосы катодолюминесценции GaN , связанные с
имплантированной примесью
3.3.1. Фосфор
3.3.2. Магний
3.3.3. Кадмий
3.3.4. Цинк
3.3.5. Алюминий
§ 3.4. Оптическое пропускание и проводимость ионно-имплантированных слоев GaN
3.4.1. Спектры оптического пропускания
3.4..2. Проводимость ионно-имплантированного GaN
§ 3.5-. Исследование ионно-имплантированных слоев методом обратного рассеяния протонов
Резюме
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ИОННО-ИМПЛАНТИРОВАННЫХ СЛОЕВ СЕЛЕНИДА ЦИНКА
§ 4.1. Люминесценция исходных образцов селенида цинка
4.1.1. Характеристика исходных образцов
4.1.2. Спектры катодо- и фотолюминесценции . . . 107 § 4.2. Люминесценция ZnSey облученного к-квантами

§ 4.3. Фотолюминесценция ионно-имплантированных слоев
ZnSe
4.3.1. Общая характеристика спектров люминесценции ионно-имплантированного
4.3.2. Ионная имплантация аргона и водорода
4.3.3. Ионная имплантация цинка
4.3.4. Ионная имплантация кислорода и серы
§ 4.4. Оптическое пропускание ионно-имплантированного 2п5‘е 127 §4.5. Отжиг селенида цинка в вакууме и на воздухе .... 130 § 4.6. фотолюминесценция Zл , легированного различными
примесями
.Резюме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

в каждом пике смещения. Кинетика накопления аморфных областей описывается следующей функцией [162]:
Nvy ~ Kv t1 ' ехР (~к Ф / K°v Я
где к; - число VV -центров (вакансионных кластеров) на I см2 поверхности при 0—*“o=i ; к = лЛ/уу/лф при ф«фа (доза аморфизации). В сплошном аморфном слое концентрация VV -центров достигает предельного значения, для кремния равного 2ЛО20 см“3.
В случае внедрения относительно легких частиц наиболее вероятным представляется переход в аморфное состояние при достижении критической концентрации отдельных дефектов и образования аморфных зародышей в результате вторичных процессов.
В случае, когда для образования аморфной области требуется П -кратное перекрытие кластеров (в предположении, что кластер представляет собой цилиндр с площадью основания А^ ), площадь аморфизированного слоя А д меняется с дозой следующим образом [162]:
аа = ао{1 -jt[Ai(p/K! (1.6)
где А0 - площадь, подвергнутая ионной бомбардировке.
Согласно работе [169], доза аморфизации и площадь основания элементарного "аморфного цилиндра" связаны соотношением
Ai Фа “ 2-2 (1.7i
Для полупроводниковых соединений характерна очень сильная зависимость дозы аморфизации от температуры облучения, что, лови димому , связано с большой подвижностью дефектов. Высокая подвижность дефектов способствует их отжигу, а также снижению концентрации ниже критической вследствие ухода из нарушенного слоя вглубь кристалла. В ряде соединений AnByj* в:том числе и в се-лениде цинка, аморфная фаза не наблюдается.