Диффузия, растворимость и электрические свойства

УДК 621.315.592.3:546


ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИИ, РАСТВОРИМОСТИ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СКАНДИЯ, ПРАЗЕОДИМА И ЕВРОПИЯ В КРЕМНИИ


С.З. Зайнабидинов, Д.Э. Назыров, В.П. Усачева


Биринчи марта комплекс шаклда нишонланган атомлар, авторадиография, электр ўтказувчанликни ўлчашлар, Холл эффекти, сиғимнинг изотермик ва ток релаксацияси методларидан фойдаланиб, ноёб ер элементлари: скандий, празеодим ва европий киришмаларининг монокристалл кремнийдаги диффузиявий коэффициентлари, эрувчанлиги, электрик хоссалари ва параметрлари турлича муҳитларда кенг интервалда: 1100÷1250⁰C юқори темперураталарда биринчи марта тадқиқ этилди. Киришмаларнинг акцептор табиати кузатилган, диффузиявий ва эрувчанлик хусусиятлари аниқланган.
Калит сўзлар: диффузия, нишонланган атомлар, авторадиография, электр ўтказувчанлик, Холл эффекти, сиғимнинг изотермик ва ток релаксацияси, кремнийнинг термик чидамлиги.


Впервые проведены комплексные (методами меченых атомов, авторадиографии, измерения проводимости и эффекта Холла, изотермической релаксации емкости и тока) исследования диффузии, растворимости и электрофизических свойств скандия, празеодима и европия в кремнии при различных средах отжига и для широкого интервала температур (1100 ÷ 1250⁰ С). Установлены диффузионные параметры, растворимость, и выявлена акцепторная природа исследованных примесей в кремнии, термическая стабильность кремния, легированного примесями РЗЭ скандия (Sc), празеодима (Pr) и европия (Eu).
Ключевые слова: диффузия, меченые атомы, авторадиография, электропроводность, эффект Холла, изотермическая и токовая релаксации, термическая стабильность кремния.


1. Введение
Как известно, кремний, легированный редкоземельными элементами (РЗЭ), привлекает все большее внимание исследователей как перспективный материал для оптоэлектроники. Это обуславливается перспективой применения Si<РЗЭ> структур в кремниевой оптоэлектронике в качестве источников света, например, для Si на длине волны 1.54 m, соответствующей минимуму потерь и дисперсии волоконно-оптических линий связи, так и с точки зрения особенностей структур электронных оболочек этой группы элементов [1-6]. Эффективность же примесей РЗЭ в кремнии, проявление оптических свойств структур зависят от спектра оптически и электрически активных центров, содержащих РЗЭ, общей концентрации и механизма диффузии РЗЭ.
Целью настоящей работы являлось комплексное исследование диффузии, растворимости и электрофизических свойств примесей Sc, Pr и Eu в кремнии.