Исследование механизмов претипитации примесей в кремнии Каримбердиев, Хикматилла Хамидуллаевич

Введение к работе

Актуальность тепы. Vi-ээтн-. -.л ,ижз-!і сіюп:«н^г«!^'

Интенсивные исследования. Физических,^.свойств, м^ок^ис-

ТАЛЛОВ КРЕМНИЯ СТИМУЛИРУЮТСЯ ТЕМ.^ЧТО, КРЕМНИИ, ЯВЛЯЕТСЯ' ОС- _

НОВНЫ1 МАТЕРИАЛОМ ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОНИКИ,, РАЗВИТИЕ,.ПОЛУ
ПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ,. В, ПОСЛЕДНЬЕ; ГОДЫ ВЫДВИГАЕТ-,-, .
НОВЬЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ИРАСШИРЕННЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫ* ВОЗг
МОЖНОСТЕИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬК МАТЕРИАЛОВ MACCOBOrd ПОТРЕБЛЕ-:;
НИЯ, КАК0ВЫ1 ЯВЛЯЕТСЯ КРЕМНИИ.-. В, НАСТОЯЩЕЕ, ВРЕМЯ ОДНИМ ИЗ .
НАИБОЛЕЕ ИЗУЧЕННЫ1 И НАИЛУЧШИМ, ОБРАЗОМ. ОСВОЕННЬИ, ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИМ СПОСОБОМ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАДАННЬК СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИ
КОВ^ МАТЕРИАЛОВ ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕГИРОВАНИЕ ИХ,, РАЗ ЛИЧНЫМИ ПРИМЕС
ЯМИ. ЭТИМ ОБСТОЯТЕЛЬСТВОМ ОБЬЯСНЯЕТСЯ Е4рЛЬШ^д^СЛ0І РАБОТ.
ПУБЛИКУЕМЬК В ЛИТЕРАТУРЕ ПОСВЯЩЕННЬК ₍ ИЗУЧЕНиЮдПОЄЕДЕНИЯ ЛРИМ-
ЕСНЬК АТОМОВ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОИ_сРЕШЕТКЕ. ТОЯУГ^^ДНИКОВ,, ОД
НАКО, В ПОДАВЛЯЮЩЕМ КОЛИЧЕСТВЕ PAEOJ, РАССМАТРИВАЮТСЯ > ТОЛЬКО
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЯЕНИЯ, СЕЧЕНИЯ ЗАХВАТА, НОСИТЕЛЕЙ: ТОКА >ЭА-
РЯДОВЪЕ СОСТОЯНИЯ И ДРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ^ ПРИМЕСНЬК! АТОМОВ.
Т.Е. ПОВЕДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ АКТИВНЫХ АТОМОВ'.'^ГВ ТО ЖЕ' ВРЕМЯ
МНОГИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УБЕДИТЕЛЬНО^ ПОКАЗАЛИ. СЧТО ЗНАЧИТЕЛЬНАЯ
ЧАСТЬ БОЛЬШИНСТВА ПРИМЕСНИ: АТОМОВ ВГ ГІйЛУПРОВОДНИКАХ! НАХОДЯТ
СЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НЕАКТИВНЬК СОСТОЯНИЯХ"^ГВ ВЙДЕ^:КЛАСТЕРОВ, .',.
ПРЕЦИПИТАТОВ И ДРУГИХ АССОЦИАТОВ.^f ЭТИ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НЕЙТРАЛЬ-
НЬЕ. В ОБЬННЬК УСЛОВИЯХ. СОСТ05)НИЯ ПРИШСНЫ*" АССОЦИАТОб, 0
ОПРЕДЕЛЕННЬК УСЛОВИЯХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ СТЕМГЮ'АТУРЫ.ОБЛУ
ЧЕНИЯ, ДАВЛЕНИЯ) МОГУТ СЛУ.КИТЬ'ДОПОЛНИТЕльньм;ИСТОЧНИКОМ ОТ-
ДЕЛЬНЬК ПРИМЕСНЬК АТОМОВ ИЛИ НАОБОРОТ,ГЕТТЕРОМЛДЛЯ ТЕРНО^ И
РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В КРИСТАЛЛАХ, іТАКИМ"ОБРАЗОМ ОНИ МОГУТ
БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ДЛЯ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОГОУПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРО
ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ КРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ'И* СТРУКТУР НА ЕГО
ОСНОВЕ. .4 г->->->. .-.Т<;л-м:п .:,~-~г> " -:

ДЛЯ ОЦЕНКИ РОЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НЕИТРАЛЬНЬК ЙССОЦИАТОО' "' ПРИЕСНЬИ АТОМОВ В КРИСТАЛЛАХ В ФOP^IИPOBAHШ'ИЭЯЄИTPpФИЗ»^-ЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ' ВНЕШНИХ'УСЛОВИЯХ НЕОБХОДИМО УСТАНОВИТЬ СТРУКТУРУ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ И ПРЕРРОШЕ-

СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТЬ СРЕДИ РАЗЛИЧИЛ ВИЛОВ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИИ ИАЛОИЗУЧЕННОСТЬ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ ВСЕСТОРОННЕГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ. ЛЕГИРОВАННОГО РАЗЛИЧНЫЕ ПРИМЕСЯМИ. В

ОСОБЕННОСТИ, СОДЕРЖАЩИХ ПРИМЕСНЫЕ ПРЕЦИПИТАТЫ ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОВЕДЕНИЯ ЛРИМЕСНЬК И ДРУГИХ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ, КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ И СТРУКТУРЫ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦНПИТЯТОВ В ПОЛУПРОВОДЧИКОВЬИ КРИСТАЛЛАХ, А ТАКЖЕ ПОИСК ПУТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬК МОНОКРИСТАЛЛОВ с помощью ВНЕШНЬК ДАВЛЕНИИ И ТЕРМООБРАБОТКИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ АКТУАЛЬНУЮ ЗАДАЧУ, ИМЕЮЩУЮ -ВАЖНОЕ НАУЧНОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ ЗАКЛЮЧАЛАСЬ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ И ТЕОРЕТИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИНЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ, А ТАКЖЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОЗДАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬК МАТЕРИАЛЛОВ С ЗАДАННЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕЦИПИТАТОВ.

ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ ТРЕБОВАЛОСЬ РЕШЕНИЕ СЛЕДУЮЩИХ ЗАДАЧ-

1. С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ОПРЕДЕЛИТЬ РАЗМЕРНОСТИ ОБОЛОЧЕК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ НИКЕЛЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ.

2. ИССЛЕДОВАТЬ ЗАВИСИМОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ ОТ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА.

3. ИЗУЧИТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИЛИЦИДОВ.ПОСЛЕ РАСПАДА ПРЕЦИПИТАТОВ С НЕКОНТРОЛИРУЕМЫМИ ПРИМЕСЯМИ.

4. ОПРЕДЕЛИТЬ ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬК МАТЕРИАЛЛОВ С НЕОБХОДИМЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ.

В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫБРАН МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИИ КРЕМНИИ ЛЕГИРОВАННЬИ НИКЕЛЕМ, ПОСКОЛЬКУ РЯДОМ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДОКАЗАНА СУЩЕСТВОВАНИЕ ПРЕЦИПИТАТОВ АТОМОН N1 В КРЕМНИИ

-*--.

' 1

НАУЧНАЯ НОВИЗНИ ДИССЕРТАЦИИ ЗАКЛИНАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ-1 . ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОБОСНОВАН*! ОБРАЗОВАНИЯ И СУЩЕСТВОВАНИЯ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЫХ И НЕРАВНОВЕСНЬК ПРИМЕСНЬК ВЫДЕЛЕНИИ ВТОРОЙ «АЗЫ В ВИДЕ ПРЕЦИПИТАТОВ В ИОНОКРИСТАЛЛАХ Si .

5. НАУЧНО ОБОСНОВАНЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕНЫ УСЛОВИЯ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА И ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННЫХ ОБРАБОТОК, КОТОРЬЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ ВЕРОЯТНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЬК ПРИМЕСНЫХ ПРЕЦИПИТАТОВ НИКЕЛЯ В КРЕМНИИ.

6. ОПРЕДЕЛЕН ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, СТРУКТУРА И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ПРИМЕСНЫХ ПРЕЦИПИТАТОВ Ni;*» Si.

7. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕРМОДИНАМИКИ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ УСТАНОВЛЕН НЕИЗБЕЖНОСТЬ РАСПИЛА ПРИМЕСНЫХ ПРЕЦИПИТАТОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДАВЛЕНИИ Н ТЕРМООБОРАБОТОК <ТО>, ЭКСПЕРИМЕНТ А ЛЬ HQ ПОКАЗАНА ВОЗМОЖНОСТЬ ТАКОГО ЭФФЕКТА.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ-

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ПОЛУЧАТЬ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКНИ КРЕМНИИ С ПРИМЕСНЫМИ ПРЕЦЕПНТАТАМИ, НАХОДЯЩИХСЯ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЬК СОСТОЯНИЯХ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ.

2. ПОКАЗАНО ВОЗМОЖНОСТЬ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ СИСТЕМЫ КРИСТАЛЛ-ПРЕиИПИТАТ С ПОМОЩЬЮ ВНЕШНш(вГД) ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИИ h ТО.

3. ОБНАРУЖЕНЫ ЭФФЕКТЫ ГЕТТЕРИРОВДНИЯ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПРИМЕСНЫМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ.

4. ПРЕДЛОЖЕНЫ МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ В КРЕМНИИ, МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ СТРУКТУРЫ, ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И УСЛОВИИ РАСПАДА.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ-

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОБОСНОВАНА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ДОКАЗАНА ВОЗМОЖНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ И СУЩЕСТВОВАНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКС Si ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЫХ И НЕРЙБНОБЕСНЬК ПРИМЕСНЬК ВЫДЕЛЕНИИ ВТОРОЙ ФАЗЫ В ВИДЕ ПРЕЦЕПИТАТОВ.

6. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СУЩЕСТВУКЦИХ ПРЕДСТАВЛЕНИИ ОПРЕДЕЛЕНЫ СТРУКТУРА ПРИМЕСНЬК ПРЕЦЕЛИТ. ,ТОВ В ВИДЕ ПОСЛЕДВДПТЕЛЬНЬК СЛОЕВ, СТЕПЕНЬ СИЛИЦИДАЦИИ КОТОРЬК УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ОТ ЦЕНТРА К КРАЮ ПРЕЦЕПИТАТОВ.

3. ПОКАЗАНО НАЛИЧИЕ ВНУТРЕННИХ ДАВЛЕНИИ ВОКРУГ ПРЕЦЕПИТАТОВ И МЕЖДУ СЛОЯМИ ВНУТРЬ! ПРЕЦИПИТАТА, ВЕЛИЧИНА. КОТОРЬК ЗАВИСЯТ

ОТ ХИМИМИМ^СЛ<;рГ;Оц5О0ТАВА'СЛ0ЕВ>,И ОТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ПРЕЦИПИТАТОВУОІІТОЗгс-'З II. f !«if.OOC!Vf

⁴ ^РЛЁ?Ш>ШЭ%^нйЖТЯНОВ,ЯЕНЫ И ОБОСНОВАНЫ ВОЗМОЖНОСТЬ СУЩЕСТВр8ЙНМ*іС№ІЙІОННЬК ЭФФЕКТОВ ВЛИЯНИЯ ВГД В МОНОКРИСТАЛ-«^ГЙ*ЛГіОДДІЯ^ЯІ(АЩИХ«1РЯМЕСНІвТПрЄииПИТАТЬІ ПОСЛЕ СНЯТИЯ ДАВЛЕНИИ В ВИДЕ .ИЗМЕНЕНИЯ ИХЧ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОИСТВ. З. ОП|'ЕіЗЄЙЕНН\<ЖЗтЕаСІ««ИЕХйНИЗМЬІ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОСОБЕННОСТИ ВАХ ДИОДОВ., ^ИГ]^ |^ЬЕ^гШО,5ТК,И,,НА ОСНОВЕ Si С ПРЕЦИПИТАТАМИ

в. ПРЕДЛОЖЕНЫ МЕХАНИЗМЫ НАБЙЮДЙеЙЬК Э**ЕКТОВ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ п^^нЕдатАХАйи^^еоамсвяностЕИ УПРАВЛЕНИЯ ЗЛЕКТРО*ИЗ-^mEaf!$Wd№fUW&*lib МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ с примесньми ^ПРЕ№^ПЙТЙТй№1 ЛілПРйБОРОВ. НАЛХЇОСНОВЕ с помощью вгд и ТО

.А!>Ш!ч.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ^. рМЭаЛЬТАТЫРАБОТЫ ДОКЛАДЬВАЛИСЬ и обсуж
дались НА РЕСПУБ^ИКу^Кр^^КО^ЕрЕНЦИИ "АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
ГОЛУГТРОВОДН1^о1вЫХ-1^ <ФЕРГАНА-1992>, НА

UIII ,^КДУ]^ОЩ^_1:р{*^ЗИУЩ^ПОг ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ, ФО-ТОЗЛЕКТРОННСИїіЗДЗЙіиИИ^і.СПЕК.ТРОСКОПИИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА <ТАШКЕНТі2І994^-ИЯ.РЕСПУБЛИКАНСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОН*ЄРЕНЦИН_[ГрО^Я||ЕННОИ К ,Sp0 ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ МИРЗО УЛУГБЕКА <ГУЛИСТ0Н-19Э4> И НА РЕСПУБЛИКАНСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ МОЛООЬК,^ИЗИКОВ Й^TEWO"J1KDB ПОСВЯЩЕННОЙ 75 ЛЕТИЮ ТашГУ-95

. .-мт-и ::. :-.viiYfЗііччеі:;;;-! \: iv.'.w.: .

ПУБЛИКАЦИИ. np_t МАТЕРИАЛАМ _f ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО ІЗ

НАУЧНЬК РАБОТ И ПОЛУЧЕН ПАТЕНТ РЕСПУБЛИКИ NIMOP 95064381.
ПОЛНЫ! СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПРИВЕДЕН В КОНЦЕ АВТОРЕ
ФЕРАТА. -І'Л'-¹:'"'"'- Г"..Н:..

сі».-,.>vi iistiiiu:'.

СТРУКТУРА И OEtEM ДИССЕРТАиИИч ДИССЕРТАЦИОННАЯ РАБОТА СОСТОИТ ИЗ ВВЕДЕНИЯ,,-ПЯТИ ГЛАЄ/ОБИИХ ВЫВОДОВ С ЗАКЛЮЧЕНИЕМ И СПИСКА ЛМТЕГЭДТУРЫдаТЕРИАЛд.ИЭЛОЖЕН НА 147 СТРАНИЦАХ, ИМЕЕТ г7,,Р.ИСадеО|_сі1,вііТ^<*^л^«іН:іСПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ ИЗ 111

НАИМЕНОВАНИИ _И,,;-,д_:и, .,._:чі . ,; :<~. у ,\.;\\

Похожие диссертации на Исследование механизмов претипитации примесей в кремнии

Электронный парамагнитный резонанс дефектов и примесей в кремнии с различным изотопным составомГусейнов Давуд Вадимович

Замещение по Воткинсу и диффузия имплантированных примесей в кремнииМуханад Абдуль-Хафииз, Ражих Джадан

Люминесценция пористого кремния с примесями редкоземельных элементовКарзанова, Мария Вадимовна

Изменение состояния легирующих примесей в кремнии при взаимодействии с радиационными дефектами и водородомКамаев, Геннадий Николаевич

Взаимодействие электрически неактивных примесей с собственными дефектами в кремнииКлингер, Павел Михайлович

Диффузия, сегрегация и электрическая активация легирующих примесей в диффузионных и имплантационных слоях кремнияАлександров Олег Викторович

Процессы дефектообразования в кремнии и фосфиде галлия, легированных редкоземельными элементами и изовалентными примесямиВабищевич, Сергей Ананьевич

Влияние взаимодействия примесей с глубокими уровнями Mn, Ni и Fe на их распределение и спектр энергетических уровней в кремнииЮсупова, Шаира Абдувалиевна

Точечные дефекты в диоксиде кремния, исследование с помощью численного моделированияСулимов, Владимир Борисович

Исследование структуры поверхности кремния по оптическому отражениюГерасименко Николай Николаевич