Вышедшие номера
Структурные изменения и глубинное перераспределение имплантированных примесей In и As в Si при стационарной и импульсной термообработке
Баталов Р.И.1, Базаров В.В.1, Бегишев Е.М.1, Валеев В.Ф.1, Нуждин В.И.1, Комаров Ф.Ф.2, Чуприс И.К.2
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского --- обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра "Казанский научный центр РАН", Казань, Россия
2Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь
Email: batalov@kfti.knc.ru
Поступила в редакцию: 21 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 10 декабря 2025 г.
Принята к печати: 15 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 5 марта 2026 г.

Формирование в приповерхностной области монокристаллического кремния (Si) наночастиц узкозонного арсенида индия (InAs) является одним из подходов к расширению оптического поглощения и фотоотклика Si на ближнюю и среднюю ИК область (λ = 1.1-3.5 μm). Синтез наночастиц InAs в Si может быть проведен методом высокодозной ионной имплантации с последующим стационарным или импульсным отжигом. Методом резерфордовского обратного рассеяния ионов гелия исследовано распределение концентрации внедренной примеси по глубине и местоположение в кристаллической решетке Si последовательно имплантированных ионов In+ (30 keV, 2· 1016 cm-2) и As+ (25 keV, 2· 1016 cm-2) до и после различных термических воздействий в твердофазном и жидкофазном режимах. Установлены режимы термических воздействий, при которых происходит наилучшее восстановление нарушенной кристаллической структуры Si и создаются условия для синтеза фазы InAs при наибольшем перекрытии профилей концентрации примесных атомов. Ключевые слова: кремний, арсенид индия, плавление, кристаллизация, диффузия, сегрегация, резерфордовское обратное рассеяние.
  1. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х кн. (Мир, М., 1984), кн. 1
  2. A. Luque, A. Marti, C. Stanley. Nat. Phot., 6, 146 (2012). DOI: 10.1038/nphoton.2012.1
  3. Электронный ресурс. NSM Archive --- Physical Properties of Semiconductors. Режим доступа: http://www.matprop.ru/
  4. Z. Mamiyev, N.O. Balayeva. Mater. Today Sustain., 21, 100305 (2023). DOI: 10.1016/j.mtsust.2022.100305
  5. A. Rogalski. Rep. Progress Phys., 68, 2267 (2005). DOI: 10.1088/0034-4885/68/10/R01
  6. F. Komarov, L. Vlasukova, W. Wesch, A. Kamarou, O. Milchanin, S. Grechnyi, A. Mudryi, A. Ivaniukovich. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 266, 3557 (2008). DOI: 10.1016/j.nimb.2008.06.010
  7. L. Rebohle, R. Wutzler, S. Prucnal, R. Hubner, Y.M. Georgiev, A. Erbe, R. Bottger, M. Glaser, A. Lugstein, M. Helm, W. Skorupa. Phys. Stat. Sol. C, 14, 1700188 (2017). DOI: 10.1002/pssc.201700188
  8. I.E. Tyschenko, V.A. Volodin, A.G. Cherkov, M. Stoffel, H. Rinnert, M. Vergnat, V.P. Popov. J. Luminescence, 204, 656 (2018). DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.08.057
  9. F. Komarov, L. Vlasukova, O. Milchanin, W. Wesch, E. Wendler, J. Zuk, I. Parkhomenko. Mater. Sci. Engin.: B, 178, 1169 (2013). DOI: /10.1016/j.mseb.2013.07.011
  10. А.В. Двуреченский, Г.А. Качурин, Е.В. Нидаев, Л.С. Смирнов. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов (Наука, М., 1982)
  11. Ф.Ф. Комаров, О.В. Мильчанин, И.Н. Пархоменко, П.В. Кучинский, А.Е. Альжанова, М.А. Моховиков, E. Wendler. Инж. физ. журн., 97 (3), 758 (2024). [F.F. Komarov, O.V. Mil'chanin, I.N. Parchomenko, P.V. Kuchinskii, A.E. Al'zhanova, M.A. Mokhovikov, E. Wendler. J. Engin. Phys. Thermophys., 97, 745 (2024). DOI: 10.1007/s10891-024-02946-7]
  12. Р.И. Баталов, В.В. Базаров, В.И. Нуждин, В.Ф. Валеев, Г.А. Новиков, В.А. Шустов, К.Н. Галкин, И.Б. Чистохин, Ф.Ф. Комаров, О.В. Мильчанин, И.Н. Пархоменко. Журн. прикл. спектр., 91, 804 (2024). [R.I. Batalov, V.V. Bazarov, V.I. Nuzhdin, V.F. Valeev, H.A. Novikov, V.A. Shustov, K.N. Galkin, I.B. Chistokhin, F.F. Komarov, O.V. Milchanin, I.N. Parkhomenko. J. Appl. Spectr., 91, 1225 (2025). DOI: 10.1007/s10812-025-01841-0]
  13. M. Mayer. SIMNRA user's guide, Max-Planck-Institut fur Plasmaphysik, 1997
  14. Электронный ресурс. The Stopping and Range of Ions in Matter. Режим доступа: http://www.srim.org/
  15. Р.И. Баталов, Е.А. Марфин, Д.Д. Зайцев. Инж. физ. журн., 3 (в печати) (2026)
  16. В.М. Глазов, В.С. Земсков. Физико-химические основы легирования полупроводников (Наука, М., 1967)