"Физика и техника полупроводников"
Издателям
Вышедшие номера
Влияние дозы и режима отжигов на формирование центров люминесценции в SiO2, имплантированном ионами Si
Качурин Г.А.1, Лейер А.Ф.1, Журавлев К.С.1, Тысченко И.Е.1, Гутаковский А.К.1, Володин В.А.1, Скорупа В.2, Янков Р.А.2
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Исследовательский центр Россендорф, Д- Дрезден, Германия
Поступила в редакцию: 27 ноября 1997 г.
Выставление онлайн: 20 октября 1998 г.

Исследованы спектры фотолюминесценции слоев SiO2, имплантированных суммарными дозами 1.6· 1016, 4· 1016 и 1.6· 1017 см-2 ионов Si и затем отожженных в стационарном (30 мин) и импульсном (1 с и 20 мс) режимах. Структурные изменения контролировались высокоразрешающей электронной микроскопией и комбинационным рассеянием. Обнаружено, что при снижении дозы с 4· 1016 см-2 до 1.6· 1016 см-2 перестают формироваться центры слабой фотолюминесценции видимого диапазона, а также теряется возможность сформировать последующими отжигами нанокристаллы Si и получить сильную фотолюминесценцию в красной--ИК области. Отжигу после больших доз присущи стадии роста фотолюминесценции (до -700oC), ее гашения при 800/ 900oC и возникновения очень интенсивной полосы фотолюминесценции вблизи 820 нм (более 900oC). Последней стадии соответствует появление нанокристаллов Si. Дозовая зависимость объяснена потерей возможности вытесняемых из SiO2 избыточных атомов Si взаимодействовать между собой с образованием перколяционных кластеров. Особенности отжигов обусловлены при слабых нагревах доминированием перколяционных кластеров Si, а выше ~ 700oC --- трансформацией этих кластеров в фазовые выделения, не дающие фотолюминесценции. При температуре выше 900oC образующиеся нанокристаллы Si дают интенсивную полосу фотолюминесценции благодаря квантово-размерному эффекту. Различие в скоростях перколяции и превращения кластеров в фазовые выделения влияет на преципитацию кремния при комбинированных отжигах.
  • T. Shimizu-Iwayama, S. Nakao, K. Saitoh. Appl. Phys. Lett., 65, 1814 (1994)
  • H.A. Atwater, K.V. Shcheglov, S.S. Wong, K.J. Vahala, R.S. Rlagan, M.I. Brongersma, A. Polman. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 321, 363 (1994)
  • T. Shimizu-Iwayama, K. Fujita, S. Nakao, K. Saitoh, R. Fujita, N. Itoh. J. Appl. Phys., 75, 7779 (1994)
  • P. Mutti, G. Ghislotti, S. Bertoni, L. Bonoldi, G.F. Cerofolini, L. Meda, E. Grilli, M. Guzzi. Appl. Phys. Lett., 66, 851 (1995)
  • 12.W. Skorupa, R.A. Yankov, I.E. Tyschenko, H. Frob, T. Bohme, K. Leo. Appl. Phys. Lett., 68, 2410 (1996)
  • G.A. Kachurin, I.E. Tyschenko, K.S. Zhuravlev, N.A. Pazdnikov, V.A. Volodin, A.K. Gutakovsky, A.F. Leiser, W. Skorupa, R.A. Yankov. Nucl. Instr. Meth. B, 122, 571 (1997)
  • G.A. Kachurin, K.S. Zhuravlev, N.A. Pazdnikov, A.F. Leier, I.E. Tyschenko, V.A. Volodin, W. Skorupa, R.A. Yankov. Nucl. Instr. Meth. B, 127/128, 583 (1997).
  • Г.А. Качурин, И.Е. Тысченко, В. Скорупа, Р.А. Янков, К.С. Журавлев, Н.А. Паздников, В.А. Володин, А.К. Гутаковский, А.Ф. Лейер. ФТП, 31, 730 (1997)
  • T. Shimizu-Iwayama, Y. Terao, A. Kamiya, M. Takeda, S. Nakao, K. Saitoh. Nucl. Instr. Meth. B, 112, 214 (1996)
  • F. Koch, V. Petrova-Koch, T. Muschik, A. Nikolov, V. Gavrilenko. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 283, 197 (1993)
  • G.G. Qin, Y.M. Huang, J. Lin, L.Z. Zhang, B.Q. Zong, B.R. Zhang. Sol. St. Commun., 94, 607 (1995)
  • S. Bota, B. Garrido, J.R. Morante, A. Baraban, P.P. Konorov. Sol. St. Electron., 34, 355 (1996)
  • L.-S. Liao, X.-M. Bao, N.S. Li, X.-Q. Zheng, N.-B. Min. J. Luminesc., 68, 199 (1996)
  • E. Neufeld, S. Wang, R. Apetz, Ch. Bechal, R. Carias, C.W. White, D.K. Thomas. Proc. E-MRS 1996 Spring Meeting (Strasbourg, 1996)
  • G. Ghislotti, B. Nielsen, P. Asoka-Kumar, K.G. Lynn, A. Gambhir, L.F. Di Mauro, C.E. Bottani. J. Appl. Phys., 79, 8660 (1996)
  • T. Komoda, J. Weber, K.P. Homewood, P.L.F. Hemment, B.J. Sealy. Nucl. Instrum Meth., B, 120, 93 (1996)
  • L.A. Nesbit. Appl. Phys. Lett., 46, 38 (1985)
  • E. Wendler, U. Herrmann, W. Wesh, H.H. Dunken. Nucl. Instrum. Meth. B, 116, 332 (1996)
  • S. Veprek, Z. Iqbal, F.-A. Sarott. Phil. Mag. B, 45, 137 (1982)
  • Y. Maeda. Phys. Rev. B, 51, 1658 (1995)
  • R.R. Kunz, P.M. Nitishin, H.R. Clark, M. Rotschild, B. Ahem. Appl. Phys. Lett., 67, 1766 (1995)
  • A.N. Goldstein. Appl. Phys. A, 62, 33 (1996)
  • X.-M. Bao, H.-Q. Yang. Appl. Phys. Lett., 63, 2246 (1993)
  • J.C. Barbour, D. Dimos, T.R. Guilinger, M.J. Kelly, S.S. Tsao. Appl. Phys. Lett., 59, 2088 (1991)
  • A.J. Kenyon, P.F. Trwoga, C.W. Pitt, G. Rehm. J. Appl. Phys., 79, 9291 (1996)
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.