Оптические  свойства  слоев  кремния,  гипердопированных  селеном:  эффекты  лазерной и термической обработки

Комаров Ф. Ф.; Власукова Л. А.; Мильчанин О. B.; Пархоменко И. И.; Berencen Y.; Альжанова А. Е.; Ван Тин; Ƶuk J.

Оптические свойства слоев кремния, гипердопированных селеном: эффекты лазерной и термической обработки

Комаров Ф. Ф., Власукова Л. А., Мильчанин О. B., Пархоменко И. И., Berencen Y. , Альжанова А. Е., Ван Тин , Ƶuk J.

2023

https://doi.org/10.47612/0514-7506-2023-90-2-266-274

Слои кремния с концентрацией примеси селена до 1021 см–3 (превышает предел равновесной растворимости данной примеси в кремнии на четыре порядка величины) получены методом высокодозной ионной имплантации с последующим импульсным лазерным отжигом при плотностях энергии в импульсе от 0.5 до 2.5 Дж/см2. Резерфордовское обратное рассеяние ионов He+ показало, что после лазерного отжига до 70 % атомов внедренной примеси локализованы в узлах кристаллической решетки кремния. Гипердопированные селеном слои кремния характеризуются повышенным (до 45—55 %) поглощением в спектральном диапазоне 1100—2400 нм. После термообработки (550 °C, 30 мин+850 °C, 5 мин) возрастания ИК-поглощения в сравнении с исходным кремнием не обнаружено, что связывается с потерями селена в результате диффузионного перераспределения. Проведена теоретическая оценка процессов рекристаллизации слоев кремния, аморфизованных ионами селена, и диффузионного перераспределения примеси в условиях равновесных термообработок.

Комаров Ф. Ф., Власукова Л. А., Мильчанин О. B., Пархоменко И. И., Berencen Y. , Альжанова А. Е., Ван Тин , Ƶuk J. Оптические свойства слоев кремния, гипердопированных селеном: эффекты лазерной и термической обработки. Журнал прикладной спектроскопии. 2023;90(2):266-274. https://doi.org/10.47612/0514-7506-2023-90-2-266-274

Цитирование

Список литературы

1. Zh. Tong, M. Bu, Y. Zhang, D. Yang, X. Pi. J. Semiconductors, 43 (2022) 093101(1—15)

2. P. Dai, Y. Zhang, M. P. Sarachik. Phys. Rev. Lett., 66 (1991) 1914—1917

3. S. Zhou, X. Pi, Z. Ni, Q. Luan, Y. Jiang, Ch. Jin, T. Nozaki, D. Yang. Particle and Particle Systems Characterization, 32 (2015) 213—221

4. D. J. Rowe, J. S. Jeong, K.A. Mkhoyan, U. R. Kortshagen. Nano Lett., 13 (2013) 1317—1322

5. M. Wang, Y. Yu, S. Prucnal, Y. Berencén, M. S. Shaikh, L. Rebohle, M. B. Khan, V. Zviagin, R. Hübner, A. Pashkin. Nanoscale, 14 (2022) 2826—2836

6. J. E. Carey, C. H. Crouch, M. Shen, E. Mazur. Opt. Lett., 30 (2005) 1773—1775

7. A. Luque, A. Marti, C. Stanley. Nature Photon., 6 (2012) 146—152

8. I. Umezu, J. M. Warrender, S. Charnvanichborikarm. J. Appl. Phys., 113 (2013) 213501(1—5)

9. F. F. Komarov, N. S. Nechaev, G. D. Ivlev L. A. Vlasukova, I. N. Parkhomenko, E. Wendler, I. A. Romanov, Y. Berencen, V. V. Pilko, D. V. Zhigulin, A. F. Komarov. Vacuum, 178 (2020) 109434(1—6)

10. Ф. Ф. Комаров, И. Н. Пархоменко, О. В. Мильчанин, Г. Д. Ивлев, Л. А. Власукова, Ю. Жук, А. А. Цивако, Н. С. Ковальчук. Опт. и спектр., 129 (2021) 1037—1047 [F. F. Komarov, I. N. Parkhomenko, O. V. Mil’chanin, G. D. Ivlev, L. A. Vlasukova, Yu. Żuk, A. A. Tsivako, N. S. Koval’chuk. Opt. and Spectr., 129 (2021) 1149—1159]

11. H. R. Vydyanath, J. S. Lorenzo, F. A. Kröger. J. Appl. Phys., 49 (1978) 5928—5937

12. M. Mayer. SIMNRA User's Guide. Max-Planck-Institute fur Plasmaphysik, Garching (1997)

13. Б. И. Степанов, Г. П. Грибковский. Введение в теорию люминесценции, Минск, Академия наук БССР (1963)

14. Ф. Ф. Комаров, А. П. Новиков, А. Ф. Буренков. Ионная имплантация, Минск, Университетское (1994)

15. Ф. Ф. Комаров, А. П. Новиков, В. С. Соловьев, С. Ю. Ширяев. Дефекты структуры в ионноимплантированном кремнии, Минск, Университетское (1990)

16. В. Е. Борисенко. Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве, Минск, Навука i тэхнiка (1992)

17. А. В. Двуреченский, Г. А. Качурин, Е. В. Нидаев, Л. А. Смирнов. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов, Москва, Наука (1982)

18. L. Csepregi, J. W. Mayer, T. W. Sigmon. Appl. Phys. Lett., 19 (1976) 92—93

19. P. A. Temple, C. E. Hathaway. Phys. Rev. B., 7 (1973) 3685—3697

20. Н. А. Дроздов, А. А. Патрин, В. Д. Ткачев. Письма в ЖЭТФ, 23 (1976) 651—653

21. V. D. Tkachev, C. Schrödel, A. V. Mudryi. Radiat. Effects, 49 (1980) 133—136

Источник

Информация

Автор

Комаров Ф. Ф. Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета
Власукова Л. А. Белорусский государственный университет
Мильчанин О. B. Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета
Пархоменко И. И. Белорусский государственный университет
Berencen Y. Центр им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф, Институт ионно-лучевой физики и материаловедения
Альжанова А. Е. Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева
Ван Тин Университет М. Кюри-Склодовской
Ƶuk J. Университет М. Кюри-Склодовской

Страницы

266-274

Год издания

2023

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии