Влияние облучения и отжига на термическую стабильность радиационных дефектов в кремнии

Abstract

Описан отжиг А-центров, дивакансий, А-центров, модифицированных водородом, в n-Si (P ≈ 10^14 см^-3), в отсутствие и при наличии примеси платины, после облучения протонами с энергией 1,8 МэВ. Показано, что энергия активации отжига радиационных дефектов при взаимодействии с водородно-вакансионными дефектами уменьшается с 1,1 до 0,8 эВ при увеличении концентрации платины в кремнии, так как деформационные поля, создаваемые атомами платины, уменьшают энергию переориентации дефектов. Уточнено энергетическое положение в запрещенной зоне кремния донорного уровня А-центра (ЕV + 0,415 эВ) на основании известных данных о положении А-центра, модифицированного атомом углерода (ЕV + 0,38 эВ) или водорода (ЕV + 0,28 эВ).

Описано відпал А-центрів, дивакансій, А-центрів, модифікованих воднем, у n-Si (P ≈ 10^14 см^-3), за відсутності та при наявності домішки платини, після опромінення протонами з енергією 1,8 МеВ. Показано, що енергія активації відпалу радіаційних дефектів при взаємодії з воднево-вакансійними дефектами зменшується від 1,1 до 0,8 еВ зі збільшенням концентрації платини в кремнії, оскільки деформаційні поля, які створюються атомами платини, зменшують енергію переорієнтації дефектів. Уточнено енергетичне положення у забороненій зоні кремнію донорного рівня А-центра (ЕV + 0,415 еВ), виходячи із відомих даних щодо положення А-центра, модифікованого атомом вуглецю (ЕV + 0,38 еВ) або водню (ЕV + 0,28 еВ).

The annealing of A-centers, divacancies, A-centers modified by hydrogen was described for n-Si (P ≈ 10^14 cm^-3), with and without platinum dopants, after the irradiation by protons with energy 1.8 MeV. It was shown that the activation energy of annealing for radiation defects under their interaction with hydrogen-vacancy defects is decreased from 1.1 to 0.8 eV with the increasing of platinum concentration in silicon, because the deformation fields, creating by platinum atoms, decrease the energy of the defect re-orientation. In the forbidden zone of silicon the energy state for the donor level of A-center (ЕV + 0.415 eV) was specified based on the data about the position of A-center modified by the carbon atom (ЕV + 0.38 eV) or the hydrogen atom (ЕV + 0.28 eV).