Термодинамика и кинетика образования комплексов с участием вакансий в кремнии и германии

• Автор: Агафонова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 184 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Точечные дефекты и их ассоциаты в полупроводниках

1.1. Точечные дефекты в полупроводниках и их классификация

1.2. Вакансии в полупроводниках

1.3. Ассоциаты точечных дефектов и их классификация по типу взаимодействия

1.4. Кластеризация точечных дефектов

1.5. Термодинамика образования точечных дефектов

1.6. Заключение и постановка задачи исследования

2. Термодинамика образования точечных дефектов и их ассоциатов в полупроводниках

2.1. Расчет равновесной концентрации точечных дефектов с учетом вырождения электронной подсистемы и ассоциации дефектов
2.2. Растворимость примеси в регулярном приближении
2.3. Выводы к 2 главе
3. Термодинамика образования вакансий и их комплексов в кремнии
3.1. Зарядовые состояния вакансии в кремнии
3.2. Определение параметров образования вакансий в кремнии
3.3. Термодинамика образования дивакансий в кремнии
3.4. Термодинамика образования комплекса вакансия-атом примеси в кремнии
3.5. Выводы к 3 главе
4. Моделирование термодинамики образования вакансий и их комплексов в полупроводниках с различным легированием
4.1. Определение положения уровня Ферми
4.1.1. Уравнение нейтральности
4.1.2. Вычисление интеграла Ферми
4.1.3. Вычисление интеграла Ферми для случая промежуточного вырождения
4.2. Моделирование термодинамики образования вакансий и их комплексов в полупроводниках легированных донорной примесью
4.3. Моделирование термодинамики образования вакансий и их комплексов в полупроводниках легированных акцепторной примесью
4.4. Комплекс вакансия-атом кислорода
4.5. Выводы к 4 главе
5. Кинетика образования комплекса вакансия-атом примеси
5.1. Кинетика образования комплекса из двух дефектов
5.2. Обработка экспериментальных кривых изохронного отжига
5.3. Выводы к 5 главе
6. Рост фрактальных кластеров лития в германии

6.1. Теория роста кластеров

6.2. Центры зарождения кластеров лития в германии
6.3. Анализ экспериментальных данных по кинетике роста кластеров лития в германии
6.4. Выводы к 6 главе
Выводы к диссертации
Список публикаций автора на тему диссертации
Список литературы
Приложение А. Растворимость некоторых примесей в кремнии
Приложение Б. Результаты моделирования термодинамики образования вакансий и их комплексов в полупроводниках с различным легированием
Приложение В. Листинг программы моделирования термодинамики образования вакансий и их комплексов в кремнии, легированном фосфором

Таблица 1.2.
Энтальпия растворения АН узельных примесей в кремнии и германии [95].
8п Ав 8Ь А1 Ца 1п
Г ерманий АЯ)Эв 0,28 -0,13 0,19 -0,14 0,14 0,
Кремний АЯдВ 0,69 0,06 0,64 0,17 0,43 1,
Метод Вайзера имеет ряд существенных недостатков, которые ставят под сомнение полученные результаты. Одним из таких недостатков является то, что при расчетах не учитывается ионизация растворяемой примеси , в то время как учет этого явления может привести к значительному уменьшению величины АН.
Другой микроскопический подход заключается в решении квантовомеханической задачи, объектом рассмотрения которой является решетка, содержащая точечный дефект. Цель решения состоит в вычислении энергетических параметров, характеризующих образование этого дефекта.
Анализ растворимости на основании данного метода был проведен в работах [96-98]. Авторами этих работы разработана модель, согласно которой, на микроскопическом уровне реальный процесс вхождения примесного атома в решетку можно представить в виде серии нескольких последовательных промежуточных стадий: образование вакансии в решетки матричного кристалла, атомизация веществ примеси, связывание примеси в вакантном узлу кристалла, ионизация примесного центра (для водородоподобных примесей).
В работе так же был выполнен расчет энтальпии растворения примесей в кремнии германии таблице 1.3.