Дефекты и проводимость ионно-имплантированного аморфного кремния

• Автор: Рязанцев, Иван Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 183 c. : ил

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ

аморфный кремний И~Ві~ кристаллический кремний АН - аморфная фаза - кристалл СО - обратный отшіг А С - аморфный слой-^С' - оборванная связь
71ЛС - плотность локализованных состояний ВАХ - вольтамперная характеристика <2 - заряд электрона

К - постоянная Больцмана Ь - время

- плотность материала

ТоГл - температура образцов при облучении Тоттіс. - температура отжига Тп - температура подложек

- концентрация спинов

А/щ} Пуу - концентрация 1//~центров £ - Энергия электронов

А Е - энергия активации процесса

- уровень Ферми

А/Р - плотность локализованных состояний вблизи уровня Ферми д Ед. - оптическая ширша запрещенной зоны № - плотность состоянии
дд/ - энергия активации проводимости <Т(Т) - температурная зависимость проводимости
- электро-, фотопроводимость
- удельное сопротивление
О - поверхностная концентрация носителей
- коэффициент поглощения
-5~
сСт - коэффициент Зеебека (термо-э.д.с.)
а - радиус локализации
г - расстояние
и - напряженность электрического поля
Е - энергия ускоренных частиц, ионов
Ф - доза облучения
4 & - плотность тока
ЯР - проективный пробег ионов
£> - коэффициент диффузии
1 - интенсивность сигнала ЭПТ
лН - ширина резонансной линии

СОДЕРЕАНИЕ

ГЛАВА I. ПОВЕДЕНИЕ ДЕФЕКТОВ И ПРИМЕСИ В АМОРФНОМ КРЕМНИИ
(литературный обзор)
§1.1 Основные определения, структура аморфного кремния
§ 1.2 Парамагнитные дефекты в сс-5с
§ 1.3 Свойства а-,Я; , насыщенного водородом
§1.4 Локализованные состояния в некристалических полупроводниках. Явления переноса
§1.5 Возможность легирования, насыщенных водородом
слоев аморфного кремния
а) Осаждение и легирование гидрированного из газовой
фазы
б) Имплантация ионов в аморфные полупроводники
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
§2.1 Материал и приготовление образцов
а) Получение X-Яс. с помощью ионной бомбардировки
б) Напыление а-Вс методом электронно-лучевого испарения
в) Приготовление о.-Яс методом пиролиза моносилана
§2.2 Облучение образцов ионами
§ 2.3 Измерения методом ЭПР
§ 2.4 Определение электрофизических параметров а
§ 2.5 Послойное удаление материала
§ 2.6 Обработка образцов
а) Термический отжиг
б) Гидрирование аморфного кремния
в) Электронный отжиг
ГЛАВА III. ДЕФЕКТЫ В АМ0РФИ30ВАННЫХ ИОНАМИ СЛОЯХ КРЕМНИЯ
§ 3.1 Накопление дефектов в при облучении его боль-

(лаб. їв 19 ИФЇЇ СО АН СССР). Уравнение реакции термораспада сила-на имеет вид _

Осаждение материала проводилось со скоростью 3 А/с на изолирующие пленки $сОг толщиной ^ 0,1+0,3 міш, выращенные на пластинах Н- Яс.
Некоторые характеристоки слоев а.-%1 , полученные с помощью этих способов, представлены в табл. 2.
В отдельный экспериментах использовались пленки гидрированного аморфного кремния Ч-Яі’Н , полученные в ЗЖРЩМЕТе, г.Москва. Напыление а-Яс-Н осуществлялось при разложении газовой смеси {Ат + 4%ЯіИц) в плазме высокочастотного разряда при 200°С. Содержание водорода в таких пленках по оценке, проведенной в /63/, составляло ~ 15$.
Контроль структуры Ас проводился методом дифракции быстрое электронов на отражение. Электронограммы снимались на электронографе ЭМР-100. Энергия электронов составляла 50 кэВ, а толщина

слоя, формирующего дифракционную картину, была равна ^ 60 А при скользящем падении пучка. Аморфная фаза фиксировалась по появлению диффузных гало на электронограмме. Наличие четких контрастных колец на дифрактограмме указывает на поликристаллическую структуру Яі . Например, термический отжиг при 800°С пленок а-~Ас~Е приводит к кристаллизации аморфной фазы Яі (см. рис.II). Для определения толщины напыленных пленок применялся метод
многолучевой интерферометрии, точность измерений которого сос
тавляет 150+300 А.
§ 2.2. Облучение образцов ионами.
Внедрение ускоренных ионов Г*, В+, Яі + , Аг+ , /Ка+ , 0+, //+
+ *4*
Н*, Не+, А£ VI Аз с Е - 20+100 кэВ осуществлялось на промышлен-