Влияние преципитации и изоэлектронной ионной имплантации на дефектообразование в монокристаллическом кремнии

• Автор: Джабраилов Тайяр Акбер оглы
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 100 с.

Содержание работы:
Введение
Глава 1. Точечные дефекты в кремнии
1.1. Преципитация кислорода в кремнии и сопутствующие ей 8 дефекты
1.2. Кислород в процессе внутреннего геттерирования
1.3. Точечные дефекты в имплантированном кремнии
1.4. Дивакансии в кремнии
Глава 2. Процессы переноса заряда поверхностно-барьерных диодов на основе кремния
2.1. Технология изготовления поверхностно-барьерных диодов
2.2. Анализ механизма протекания тока в контактах металл- полупроводник.
2.2.1. Экспериментальная установка для метода вольт-амперных характеристик
2.2.2 Проверка механизма токопрохождения в барьерах Шоттки
2.3. Анализ вольт-фарадных характеристик барьеров Шоттки
2.3.1. Оценка толщины окисного слоя и погрешности в измерениях емкости
2.3.2. Экспериментальная установка для метода вольт-фарадных характеристик и определение параметров диодов
Выводы к главе 2
Глава 3. Преципитация кислорода в кремнии
3.1. Влияние технологического отжига на электрические характеристики диодов Шоттки
3.2. Исследование влияния преципитации кислорода на дефектообразовние в кремнии методом ТСЕ
3.2.1. Методика эксперимента по термостимулированной емкости.
3.2.2. Погрешности, возникающие при определении параметров ГЦ методом ТСЕ.
3.2.3. Установка для эксперимента по ТСЕ
3.2.4. Результаты измерений по ТСЕ и их обсуждение
Выводы к главе 3
Глава 4 Исследование кремния, имплантированного ионами углерода
4.1.Фотопроводимость кремния, имплантированного ионами углерода
4.1.1. Время затухания фотопроводимости
4.1.2. Влияние центров прилипания и рекомбинации на время жизни носителей
4.1.3. Затухание фотопроводимости в тонких пленках
4.1.4 Изготовление электрических контактов к образцам
4.1.5 Экспериментальная установка для измерения фотопроводимости
4.1.6 Методика определения времени затухания фотопроводимости
4.2. Исследование кремния, имплантированного ионами углерода методом ТСЕ.
Выводы к главе 4
Выводы к диссертации
Список научных трудов автора
Список использованной литературы

Введение
Актуальность темы.
Общеизвестно, что точечные дефекты в полупроводниках могут создать глубокие центры (ГЦ) в запрещенной зоне, которые существенно влияют на характеристики изготовляемых полупроводниковых структур. Кремний, выращенный по методу Чохральского (Сг-кремний) и широко используемый в микроэлектронной промышленности, содержит большую концентрацию кислорода. Кислород, являясь доминирующей примесью, создает различные комплексы дефектов. Комплексообразование с участием кислорода происходит более интенсивно при различных термообработках. Однако, кремний помимо собственных несовершенств содержит и примеси различных металлов, которые оказывают негативное влияние на генерационно-рекомбинационные процессы. Кислородные преципитаты могут существенно улучшить качество микроэлектронных структур на основе кремния, являясь эффективным стоком для различных примесей. С этой точки зрения представляет интерес изучать процессы комплексообразовния с участием кислорода при различных термообработках и находить оптимальные условия режимов преципитации. В настоящее время преципитации кислорода в кремнии посвящено огромное количество работ, но несмотря на это данная область нуждается в дальнейшем изучении.
Углерод в кремнии является источником зарождения дефектов структуры, так же оказывающих существенное влияние на характеристики полупроводниковых приборов. Следовательно, необходим строгий контроль за концентрацией и распределением этой примеси в кремнии. Ионная имплантация является одним из наиболее перспективных методов

/ £•■ «4- 1027 эВ1 ■ Ф'1 • м'1. Принимая во внимание эти результаты можно вычислить тол шину окисла и диффузионный потенциал с учетом смещения точки пересечения ик С ОСЬЮ 1/00 .
Емкость диода Шоттки при нулевом смещении напряжения без учета наличия диэлектрического слоя
2.3,2 Экспериментальная установка для метода вольт-фарадных характеристик и определение параметров диодов
Автоматизированный комплекс по измерению вольт-фарадных характеристик (ВФХ) построен на основе С Ь Я - измерителя Е7-12, имеющего КОП, при помощи которого и реализовывалась связь приборов с компьютером. Погрешность измерения емкости Е7-12 на диапазонах 100 пФ и 1000 пФ составляла не больше 0,34% [64]
На рис.2.6 приведена принципиальная схема измерения ВФХ. На исследуемый барьер Шоттки Е7-12 подает малосигнальное переменное напряжение (амплитуда по выбору 0.1В и 1В) с частотой /0=100кЛу, при
с учетом наличия диэлектрического слоя
Таким образом, вклад внесенный диэлектрическим слоем

АС = 100% *100%.
I ик)
(2.8)