Фотоэлектрические свойства композитных слоев Si с наночастицами Ag, полученных ионной имплантацией и лазерным отжигом
Баталов Р.И.1, Нуждин В.И.1, Валеев В.Ф.1, Нургазизов Н.И.1, Бухараев А.А.1, Ивлев Г.Д.2, Степанов А.Л.1
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
2Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
Email: ivlev-1947@mail.ru
Выставление онлайн: 20 января 2019 г.
Исследованы структурные и фотоэлектрические свойства композитных слоев Ag : Si, сформированных в приповерхностной области монокристаллической подложки c-Si высокодозной имплантацией ионов Ag+ с последующим импульсным лазерным отжигом (ИЛО). Установлено, что в результате ионной имплантации максимальная концентрация примеси Ag (NAg~4·1022 at/cm3) сосредоточена вблизи поверхности и падает до уровня ~1019 at/cm3 на глубине ~60 nm. При этом в сформированном тонком слое аморфизованного Si (a-Si) содержались наночастицы Ag и включения оксида серебра (Ag2O). В условиях ИЛО достигается плавление приповерхностной области и диффузионное перераспределение имплантированной примеси, что приводит к повышенной концентрации Ag вблизи поверхности и на глубине 60 nm. Темновые вольт-амперные характеристики перехода между слоем Ag : Si и подложкой p-Si показали формирование диодной структуры в результате ИЛО. Измерения фотопроводимости на сформированных образцах демонстрируют наличие фотоотклика (фото-ЭДС) в области длин волн 500-1200 nm, интенсивность которого повышалась для образцов, подвергнутых ИЛО при увеличении плотности энергии в импульсе. Полученные результаты демонстрируют потенциальную возможность применения композитных слоев Ag : Si и метода их формирования в технологии фотоприемных устройств. -18
- Garcia M.A. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. P. 283001
- Stuart H.R., Hall D.G. // Appl. Phys. Lett. 1998. V. 73. P. 3815
- Schaadt D.M., Feng B., Yu E.T. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. P. 063106
- Dzhafarov T.D., Pashaev A.M., Tagiev B.G., Aslanov S.S., Ragimov S.H., Aliev A.A. // Adv. Nano Res. 2015. V. 3. P. 133
- Moulin E.A., Paetzold U.W., Pieters B.E., Reetz W., Carius R. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. P. 144501
- Knight M.W., Sobhani H., Nordlander P., Halas N.J. // Science. 2011. V. 332. P. 702
- Stepanov A.L. Ion Implantation Synthesis and Optics of Metal Nanoparticles. Mauritius: Lambert Acad. Publ., 2018. 437 c
- Seo H.W., Chen Q.Y., Rusakova I.A., Zhang Z.H., Wijesundera D., Yeh S.W., Wang X.M., Tu L.W., Ho N.J., Wu Y.G., Zhang H.X., Chu W.K. // Nucl. Instrum. Meth. B. 2012. V. 292. P. 50
- Dhoubhadel M.S., Lakshantha W.J., Lightbourne S., D'Souza F., Rout B., McDaniel F.D. // AIP Conf. Proceed. 2015. V. 1671. P. 020003
- Li W., Xiao X., Dai Z., Wu W., Cheng L., Mei F., Zhang X., Jiang C. // J. Phys.: Condens. Matter. 2016. V. 28. P. 254003
- Баталов Р.И., Воробьев В.В., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Бизяев Д.А., Бухараев А.А., Баязитов Р.М., Осин Ю.Н., Ивлев Г.Д., Степанов А.Л. // Опт. и спектр. 2018. Т. 125. N 4. С. 549
- Степанов А.Л., Воробьев В.В., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Осин Ю.Н. // Журн. прикл. спектр. 2017. Т. 84. N 5. С. 726
- Глазов В.М., Земсков В.С. Физико-химические основы легирования полупроводников. М.: Наука, 1967. 372 с
- Двуреченский А.В., Качурин Г.А., Нидаев Е.В., Смирнов Л.С. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. М.: Наука, 1982. 208 с
- Recht D., Smith M.J., Charnvanichborikarn S., Sullivan J.T., Winkler M.T., Mathews J., Warrender J.M., Buonassisi T., Williams J.S., Gradecak S., Aziz M.J. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. P. 124903(1-8)
- Baber N., Grimmeiss H.G., Kleverman M., Omling P., Zafar Iqbal M. // J. Appl. Phys. 1987. V. 62. P. 2853
- Mailoa J.P., Akey A.J., Simmons C.B., Hutchinson D., Mathews J., Sullivan J.T., Recht D., Winkler M.T., Williams J.S., Warrender J.M., Persans P.D., Aziz M.J., Buonassisi T. // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 3011(1-8)
- Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Table 12--124. 2003--2004. 2475 p.
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.
