Моделирование областей разупорядочения в процессе радиационного дефектообразования

  • Богатов Н.М. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Григорьян Л.Р. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Кленевский А.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Коваленко М.С. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
УДК: 532.2:537.311:539.125

Аннотация

В данной статье рассматривается модель областей разупорядочения, формирующихся в результате разделения пар Френкеля с учетом нейтрального и заряженного состояния пары. Вероятность разделения зависит от температуры и положения уровня Ферми в запрещенной зоне, поэтому концентрация первичных радиационных дефектов также зависит от температуры и концентраций доноров, акцепторов. Рассчитаны профили распределения первичных радиационных дефектов, созданных низкоэнергетическими протонами в кремнии, по глубине и зависимости параметров областей разупорядочения от энергии протонов. Показано, что максимум распределения областей разупорядочения, созданных протонами, всегда пространственно отделен от максимумов распределения междоузельного кремния, вакансий и дивакансий, что позволяет дифференцированно изменять поверхностные и объемные свойства полупроводниковых структур.

Ключевые слова: численная модель, радиационные дефекты, протоны, кремний, n-p-переход

Информация об авторах

Николай Маркович Богатов
д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой физики и информационных систем физико-технического факультета Кубанского государственного университета, действительный член Академии инженерных наук РФ им. А.М. Прохорова
e-mail: bogatov@phys.kubsu.ru
Леонтий Рустемович Григорьян
канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики и информационных систем физико-технического факультета Кубанского государственного университета
e-mail: leonmezon@mail.ru
Александр Викторович Кленевский
аспирант кафедры физики и информационных систем физико-технического факультета Кубанского государственного университета
e-mail: leonmezon@mail.ru
Максим Сергеевич Коваленко
канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики и информационных систем физико-технического факультета Кубанского государственного университета
e-mail: m.s.kovalenko@ya.ru

Литература

  1. Челядинский А., Комаров Ф. Дефектно-примесная инженерия в имплантированном кремнии // Успехи физических наук. 2003. Т. 173. №8. С. 813–846.
  2. Брудный В.Н. Радиационные эффекты в полупроводниках // Вестник Томского государственного университета. 2005. №285: Серия "Физика". С. 95–102.
  3. Соболев Н.А. Инженерия дефектов в имплантационной технологии кремниевых светоизлучающих структур с дислокационной люминесценцией // Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. В. 1. С. 3–25.
  4. Козлов В.А., Козловский В.В. Легирование полупроводников радиационными дефектами при облучении протонами и α-частицами // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. В. 7. С. 769–795.
  5. Agafonov Y.A., Bogatov N.M., Grigorian L.R., Зиненко В.И., Коваленко А.И., Коваленко М.С., Колоколов Ф.А. Effect of Radiation-Induced Defects Produced by Low-Energy Protons in a Heavily Doped Layer on the Characteristics of n+-p-p+ Si Structures // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2018. Vol. 12. No. 3. P. 499–503.
  6. Вавилов В.С., Киселев В.Ф., Мукашев Б.Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. М.: Наука. 1990. 216 с.
  7. Кинчин Г.Х., Пиз Р.С. Смещение атомов твердых тел под действием излучения // Успехи физ. наук. 1956. Т. 60. №4. C. 590–615.
  8. Lindhard J. Nielson V., Scharff M., Thomson P.V. Integral equations covering radiation effects notes an atomic collision II // Kgl. Danske Vid. Selsk. Mat. Fys. Medd. 1963. Vol. 33. No. 10. P. 14–42.
  9. Кузнецов Н.В., Соловьев Г.Г. Радиационная стойкость кремния. М.: Энергоатомиздат, 1989. 96 с.
  10. Bogatov N.M., Kovalenko M.S. Calculation of Frenkel Pairs Separation, Formed in Silicon as a Result of Ionizing Particles Irradiation // AASCIT Journal of Physics. 2017. Vol. 3. No. 3. P. 13–17.
  11. Bogatov N.M. Radiation defects in silicon grown by the Czochralski method // Surface Investigation X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 1999. Vol. 15. No. 3. P. 561–571.
  12. Вавилов В.С., Кив А.Е., Ниязова О.Р. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках. М.: Наука. 1981. 368 с.
  13. Van Lint V.A., Leadon R.E., Colwell J.F. Energy dependence of displacement effects in semiconductors // IEEE Trans. of Nucl. Sci. 1972. Vol. NS-19. No. 6. P. 181–185.
  14. Van Lint V.A., Leadon R.E. Implications of cluster model of neutron effects in silicon // Lattice Defects in Semiconductors. Conf. 1974. London-Bristol. Institute of Physics. 1975. P. 227–232.
  15. Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф., Кумахов М.А., Темкин М.М. Таблицы параметров пространственного распределения ионно-имплантированных примесей (теория, метод расчета, таблицы). Минск.: БГУ. 1980. 352 с.
Страницы
59-65
Раздел
Физика
Прислано
2019-01-13
Опубликовано
2019-03-30

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>