Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
204
компенсации всех образцов
Si
<
РЗЭ
>, в следствии чего методом ИРЕ во всех
исследуемых образцах в интервале температур 77
300
К
перезарядки каких-либо
центров не обнаружено (
N
d
< 5
10
11
см
-3
), т.е. измеряемая емкость барьеров Шоттки,
изготовленных на основе Si<РЗЭ> с концентрацией РЗЭ в кремнии
N
рзэ
5
10
16
см
-3
, не
зависела от величины приложенного напряжения до температур ~ 80
K
и для образцов с
концентрацией
РЗЭ
в кремнии
10
17
cm
-3
до 100
К
, т.е.
С
b
~
C
h
, причем степень
компенсации в быстроохлажденных образцах была высокой.
Термическая обработка при 1173
К
и более приводит к уменьшению
концентрации ионизованных центров в образцах кремния, легированного
исследуемыми примесями
РЗЭ
, от 3
10
14
cм
-3
до 2.6
10
14
cм
-3
. Однако образование
ГУ
в
запрещенной зоне кремния связанных именно с редкоземельными элементами не
обнаружено. Хотя, их косвенное влияние распространялась на концентрацию
большинства наблюдаемых
ГУ
.
Следовательно, можно предположить, что редкоземельные элементы
Sm
,
Gd
,
Er
,
Tm
и
Yb
, образуют мелкий акцепторный уровень в нижней половине запрещенной зоны
кремния, что подтверждает их акцепторную природу. В случае контрольных (без РЗЭ)
образцов после
ТО
(1173
1473
К
) выявлены следующие
ГУ
: (
Е
с
0.17
0.22)
эВ
,
(
Е
с
0.4) эВ, (
Е
с
0.54)
эВ
, (
Е
v
+0.2) эВ, (
Е
v
+0.4)
эВ
, параметры которых совпадают с
известными литературными данными
6
. Концентрации всех этих термических
центров не превышала
5
10
13
cм
-3
.
В случае термических обработках образцов
n
-
Si
<
РЗЭ
> в откачанных кварцевых
ампулах, в отличие от термически отожженных на воздухе, обнаруживаются все ГУ,
наблюдаемые в образцах
n
-
Si
без
РЗЭ
(контрольных). Но их концентрация в
n
-
Si
<
РЗЭ
>
обычно не превышает значений ~ (2
3)
10
13
cм
-3
, за исключением центра с
ГУ
Е
v
+ 0.4
эВ
, сечение захвата для электронов которого
n
~ 10
-14
cм
-2
, его концентрация в
контрольных образцах достигает (3
4)
10
14
cм
-3
, а в легированных
РЗЭ
кремнии ~
1
10
14
cм
-3
.
Как известно, этот донорный глубокий уровень связывают с железом (
Fe
)
7
. Таким
образом, следует отметить, что
РЗЭ
Sm
,
Gd
,
Er
,
Tm
и
Yb
подавляют образование как
ГУ
связанного с быстродиффундирующими неконтролируемыми примесями золота
1
, так
и железа (
Fe
), как и других термических центров с уровнями
Е
с
0.17
эВ
(рис. 1) и
Е
с
0.4 эВ (рис. 2) значения концентрации которых зависит как от температуры
обработок, так и от наличия РЗЭ в кремнии.
Do'stlaringiz bilan baham: