Рентгенодифрактометрические исследования структуры монокристаллов кремния, легированных бором

• Автор: Шилов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание
Список сокращений и обозначений
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Методы двух - и трехкристальной рентгеновской
дифрактометрии в изучении приповерхностных слоев монокристаллов
1.2. Термическая диффузия в приповерхностных слоях
монокристаллов
1.3. Импульсное диффузионное легирование
1.4. Структура приповерхностных слоев после ионной имплантации
и термического отжига
1.5. Постановка задачи
Глава 2. Аппаратура, особенности ее юстировки и методика рентгенодифрактометрических измерений
2.1. Аппаратура и методика рентгеновских измерений
2.2. Влияние ширины вертикальной щели после монохроматора
на двух - и трехкристальные спектры
Глава 3. Термическая и лазерная диффузия бора в кремнии
3.1. Изменение структуры приповерхностных слоев кремния
после термической диффузии бора
3.2. Импульсное лазерное легирование бором монокристаллов
кремния
3.3. Выводы по главе
Глава 4. Рентгенодифрактометрические исследования монокристаллов кремния после ионной имплантации бора
и термического отжига
4.1. Влияние изохронного отжига с температурой до 800°С на структуру приповерхностных слоев имплантированных ионами бора
4.2. Изменения в имплантированных слоях в результате отжига с температурой Т = 900 и 1000°С
4.3. Изменения в приповерхностных слоях при различных дозах имплантации
4.4. Влияние отжига на структуру слоев кремния, имплантированных дозой значительно ниже порога аморфизации
4.5. Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Авторский список

Список сокращений и обозначений
ГП — главный пик ДП - диффузный пик
ДР - диффузное рассеяние
кдо - кривая дифракционного отражения
п/п - полупроводник
ППА - псевдопик анализатора
ппм - псевдопик монохроматора
РЛ - рентгеновские лучи ТД - точечные дефекты

ТРД - трехкристальная рентгеновская дифрактометрия Ь - модуль вектора Бюргерса С - концентрация примесных атомов Б - коэффициент диффузии Б; - доза облучения
Б0- предэкспоненциальный множитель в выражении для коэффициента диффузии
Оо6л - интегральная доза облучения на единицу площади мишени
Еа- энергия смещения атома из узла решетки
Ее - ширина запрещенной зоны
Ь - вектор обратной решетки
1га - интенсивность главного пика
Ко— волновой вектор падающей волны

Можно выделить три стадии формирования вторичных дефектов. На первой стадии, наряду с рекомбинацией точечных дефектов (ТД) и отжига их простейших комплексов имеет место кластеризация части вакансий и межу-зельных атомов. При повышении температуры происходит растворение мелких и рост более крупных кластеров за счет эмиссии и поглощения ТД. С дальнейшим ростом температуры основным процессом, управляющим отжигом дефектов, является миграция вакансий и межузельных атомов между сокращающимися мелкими и растущими крупными петлями. По всей видимости, два фактора определяют исчезновение вакансионных дислокационных петель и межузельный характер наблюдаемых. Во-первых, благодаря сильным полям напряжений, которые создают межузельные атомы, по сравнению с вакансиями. Это приводит к сокращению вакансионных и преимущественному росту межузельных петель. Во-вторых, основной причиной является избыток собственных межузельных атомов, обусловленный атомами внедренной примеси, занимающими узлы кристаллической решетки [1].
При ионной имплантации, когда температура образца при внедрении не превышает (или незначительно превышает) комнатную, а доза имплантации недостаточна для образования аморфных слоев, пик концентрации зародившихся вторичных дефектов наблюдается в области максимума распределения радиационных повреждений или на глубине, соответствующей среднему проецированному пробегу II р внедряемой примеси. Это объясняется тем, что в области пика повреждений генерируется максимальное количество ТД и их комплексов, что означает наличие наиболее благоприятных условий для образования стабильных зародышей дислокаций и их последующего роста.