Академия наук республики узбекистан

2.6
-
расм. Ион токи зичлигини 
ҳаракатланувчи ионли зонд 
ҳолатига боғлиқлиги
Расмда таглик
маркази
ҳолати
белгиланган. Бевосита 
учта бир биридан фарқ қилувчи ҳолатнинг гувоҳи бўлиш мумкин. (i) ҳолат
ионлар зичлигининг паст қийматларида бўлиб (20 нА/см
2
атрофида), лекин 
етарлича бир жинсли
тақсимотга эга 
Si
ионлари оқими кучланиш
берилмаган 
ҳолда қайд қилинди (
V=0
). (ii) 
Si
нинг кучли нотекис тақсимотли
мусбат 
ионлар
оқими тагликни манфий бир неча юз вольт кучланишли ҳолатида 
ўлчанди. Оқим электрон нурли буғлатгич ўқига нисбатан подложканинг 
марказига нисбатан бутунлай бир томонга қараб йўналтирилган. (iii) 
кучланиш ошиши билан ионлар оқимининг мослашуви кучаяди, шу билан 
биргаликда ион оқимининг
зичлиги максимал тортувчи майдоннинг 
-
400В 
дан 
-
600Вгача
ошиши натижасида
икки мартадан кўпроққа
(150 нА/см
2 
дан
330нА/см
2
гача)
ортади. 
Электрон
-
нурли буғлатиш
жараёнида
генерацияланган ионларнинг 
гетероструктураларни ўстиришда қўлланилиши, МНЭ
қурилмаларда 
қўшимча ион манбаларига эхтиёж туғдирмайди. Бундан ташқари электрон
-
нурли буғлатгич ёрдамида
ҳосил қилинадиган
ионларни ҳимоявий қатламлар 
яратиш учун қўлланилиши электрон
-
нурли буғлатгич ва мос қурилманинг
2.5
-
расм. Изоляцияланган таглик 
ушловчи ва харакатланувчи ион 
зонд ўрнатилган МНЭ тизими. 
30 

---

функционал имкониятларини оширишга олиб келади. Таклиф қилинган усул 
ва яратилган қурилманинг
аналоги
йўқ ва у
молекуляр нурли эпитаксия 
техникаси
талабларига
тўлиқлигича мос келади
.
Қурилманинг яна бир 
аҳамиятли томони унинг конструкциясининг
оддийлигидадир. Бу 
қурилмадан электрон
-
нурли буғлатгичлари бор барча юқори вакуумли ва 
ультра юқори вакуумли қатлам ўстириш тизимларида фойдаланилиши 
мумкин.
Кейинги бўлимларда кузатилган эффектлар ва ионли стимуллаш 
усулларининг қўлланилиши кўриб чиқилган.
2.2. Ионли стимуллаш усулида
 
ўстиришда
 
дельта легирлаш
 
ва таглик
 
юзасида ион оқими
 
зичлигининг
 
тақсимоти
 
Сурьма
Sb
IV гуруҳ
элементларидан бўлиб, кремний учун
n 
типдаги 
легирловчи киришма
ҳисобланади. Унинг
сегрегация жараёнида ўзини 
тутиши
сирт сегрегациясини ўрганишда уни модель материал сифатида 
намоён этади. Ушбу ишда сурманинг икки хусусияти муҳим аҳамият касб 
этади. (i)
Таглик ҳарорати
Si
эпитаксияси учун 600
0
С бўлганда
сегрегация 
узунлиги қиймати шунчалик юқорики, сурьманинг
ҳамма атомлари сиртга 
сегрегацияланади. (ii) 
Si
ионли оқими сурьма атомларини сиртдан эпитаксиал 
n
қатламга ўтқазади. Бундай легирлаш усули уни бевосита легирловчи
ионларни киритиш
усулидан фарқлаш учун
илмий адабиётларда иккиламчи 
ионлар билан легирлаш
(DSI) деб номланади.
Ионли оқимларнинг тегишли ўлчовлари учун, субмоно қатламли 
қопламалар адатомларнинг
Sb
маълум миқдори (0.2
моно қатлам 
(ML)=1.356x10
14 
атом*см
-2
) 
Sb
манбасидан молекуляр даста ҳолатида 
қиздирилган
(600
0
С) 
р
-
типдаги 
Si
(10
-
20 Ом*см) такликга
буғлатилади. 
Шундан сўнг тагликни айлантирмасдан, 
Si
қатламлари қисман 
ионлаштирилган оқимлардан ўстирилди. Қатламни ўсиш тезлиги 0.1нм/сек. 
ни ташкил этди. Тагликлар айлантирилмасдан ўстирилгани учун, 
кутилганидек, кремний қатламларининг электрон буғлатгичга нисбатан 
жойлашувига қараб, бир текис ўсмаганлиги кузатилди.
Тўртзондли усулда солиштирма қаршиликни ўлчаш натижалари 
асосида, подложканинг мос нуқталарида қўшимчаларнинг ўртача хажмий 
концентрацияси
ň 
аниқланди.
Сегрегация узунлиги 
ушбу формула асосида топилади:
,
(2.3) 
бу ерда,
- 
сирт концентрацияси 
n 
– 
хажмий концентрация.
Концентрация ва қатлам қалинлиги қўйидаги
формула билан 
аниқланади: 
 
 . (2.4) 
Бутун қалинликни интеграллаб:
31 

---

ни

топамиз
 
ёки 
(2.5) 
Агар 
n(0)
маълум бўлса,
бундан
сегрегациянинг узунлиги 
∆
ни топиш 
мумкин
.
Ўлчанган бирликка
боғлаб, параметр 
n(0)
ни топамиз. Аниқланиши 
бўйича 
(2.6)
S
- 
кўндаланг кесим ёки майдон юзаси, 
d
- 
намуна қалинлиги, 
N 
– 
ҳажм бўйича 
қўшимчанинг атомлар сони.
N=
,
(2.
7
)
бу ерда dN =n(z)Sdz
бўлса, у ҳолда
(2.
8
)
(2.6)
ни
(2.4) га қўйиб, қўйидаги ифодаларни топамиз
ёки
(2.9) 
(2.
8
)ни
(2.6) га қўйиб, қўйидагини топамиз
ёки
(2.
10
)
Бу ердан
сегрегации
узунлиги
 
 
 
(2.11) 
ва 
d = 3
х10
-5
c
м
да
 
қўллаб,
(2.
11
)
дан
сегрегация узунлигининг
мос 
нуқталар учун қийматларини топамиз
.
32 

---

Ионлар қатнашган дельта
-
легирлашда қўйидаги ифода ўринли
ва бу 
панжарадаги қўшимча атомларнинг концентрацисяини ион оқимиларга 
боғлиқлигини билдиради:

 
(2.12) 
бу ерда