ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ МИРЗО УЛУҒБЕК НОМИДАГИ ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ ЯРИМЎТКАЗГИЧЛАР ФИЗИКАСИ ВА МИКРОЭЛЕКТРОНИКА ИЛМИЙ-ТАДҚИҚОТ ИНСТИТУТИ Тошкент - 2022 p-Si НАМУНАЛАРИДА НИКЕЛ КИРИШМА АТОМЛАРИ ТЎПЛАМЛАРИНИНГ МОРФОЛОГИЯСИ Маърузачи: 3-босқич таянч докторант Беркинов Элмурод Хошимжонович Ҳозирги вақтда яримўтказгич кремний ҳажмидаги киришма атомлари тўпламларини ҳосил бўлиш меҳанизмларини ўрганишда технологик киришма атомларининг ҳосил бўлиш жараёнидаги ролига алоҳида эътибор берилмоқда. Технологик киришма атомларининг диффузия коеффициенти асосий киришма атомларига нисбатан анча юқори бўлгани учун улар киришма тўпламлари тузилишини шакллантиришда фаол иштирок этишлари мумкин. Тўпламларнинг тузилиши ва таркибини ўрганишнинг самарали усулларидан бири "Superprobe JXA-8800R" электрон-зонд микроанализатори(JEOL)дан фойдаланиш бўлиб, улар киришма тўпламларининг аниқ ўлчамлари ва геометрик шаклларини, шунингдек, киришма атомларининг тўпламларини хажмдаги миқдорий нисбатларини ва киришма тўпламларининг асосий матрицасини 0.01% га қадар юқори аниқлик билан аниқлаш имконини беради.
1
Тез совутиш
υс = 200 К/с
2
p-Si намуна
= 10 Oмcм
Секин совутиш
υс ≤1 К/с
Диффузия температураси,
1523 К
давомийлиги 2 соат
υс = 200 К/с
υc1K/с
p-Si намуналари
~310-6 м гача бўлган киришма микробирикмалар
800 нм гача бўлган киришма микробирикмалар
кўп қатламли тузилишга эга
бир қатламли тузилишга эга
3
Диффузиядан сўнг тез ва секин совутилган p-Si намуналаридаги киришма микробирикмаларини ўрганиш натижалари Ўлчами
d<10-6 м
Линзасимон
Сферик
Игнасимон
Дисксимон
Линзасимон
Шакли
4
p-Si намуналарда ҳосил бўлган микробирикмаларнинг ўлчамлари ва шакллари d>10-6 м
5
Диффузиядан сўнг секин –(а) ва тез –(b) совутилган p-Si намуналаридаги киришма микробирикмаларининг кўриниши Ўлчами d = 2,210-6 м га тенг кўп қатламли сферасимон микробирикмани диаметри бўйича Ni, Fe ва Cu атомларини тақсимоти 6
Микробирикманинг марказий қатламида Ni атомларининг улуши ~50% га этади ва бу қиймат сирт томон камайиб боради. Кейинги қатламда бу қиймат сезиларли даражада камаяди ва ~33% ни ташкил қилади. Юза қатламнинг ўзида эса ундан ҳам камаяди ва ~ 25% га тенг бўлади.
Таҳлиллар ушбу микробирикманинг ҳар бир қобиғидаги технологик киришмалар темир ва мис атомларининг миқдорий кўрсаткичларини аниқлаш имконини берди. Микробирикманинг марказий қисмидаги Ғе атомларининг улуши ~0.4% ни, Cu атомлари учун эса ~0.2% ни ташкил этади.
Микробирикмаларнинг кейинги қатламида Ғе ва Cu атомларининг улуши мос равишда 0.25% ва 0.15% гача камаяди.
Юза қатламда эса бу қийматлар мос равишда ~0.14% ва ~0.08% гача камаяди.
Ўлчами d = 400 нм га тенг игнасимон нанобирикма ҳажми бўйича Ni, Fe ва Cu атомларини тақсимланиши 7
Асосий ўқининг узунлиги 400 нм бўлган игнасимон шаклидаги нанобирикмаларнинг миқдорий таҳлилининг натижалари:
Никел атомларининг ушбу нанобирикма ҳажми бўйича тақсимланиши унинг бутун узунлиги бўйлаб тахминан бир хил қийматга эга эканлигини ва ~ 25% ни ташкил этишини кўрсатади.
Бундай киришма нанобирикмаларининг кимёвий таркибини таҳлил қилиш никел атомлари ҳажмларида тенг тақсимланганлигини тасдиқлайди, яъни улар бир ҳил тузилишга эга.
Шунингдек, бу нанобирикмалар ҳажмида технологик киришмалар Fе ва Си атомлари борлиги, уларнинг атомлари улуши мос равишда ~ 0.2% ва ~ 0.1% эканлиги аниқланди.
Хулоса ўрнида шуни таъкидлаш жоизки, p-Si намуна ҳажмида ҳосил бўлган никел киришма атомлари микробирикмалари ва нанобирикмалари морфологияси асосан диффузион тобланишдан кейинги намуналарнинг υс қийматига боғлиқлиги, яъни тез совутиш билан олинган намуналарининг ҳажмида игнасимон, дисксимон, линзасимон бирикмалари ҳосил бўлиши ва секин совутилган намуналарда эса асосан кўп қатламли тузилишга эга линзасимон ёки сферасимон шаклли микробирикмалар ҳосил бўлиши аниқланди. Бундан ташқари, тез ва секин совутилган p-Si намуна хажмида хосил бўлган киришма микро-ва нанобирикмаларнинг элементар таркибини ҳар томонлама ўрганиш натижасида уларнинг ҳажмида Fe ва Cu каби технологик киришмалар атомлари борлигини кўрсатди.