ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

К. Д. Щербачев

В. Т. Бублик

М. И. Воронова

Методом рентгеновской дифракции высокого разрешения и обратного розерфордовского рассеяния изучены структуры «кремний−на−изоляторе» (КНИ), облученные ионами Ar⁺ с энергией 100 кэВ и дозами 2 · 10¹³ и 4 · 10¹³ см⁻². Такой выбор энергии облучения позволил разместить максимум проективного пробега имплантируемых ионов вблизи середины слоя кремния КНИ и минимизировать возможные изменения электрического и упругого силовых полей встроенного диэлектрика в процессе облучения. В таких же условиях осуществлена имплантация при одновременном подсвечивании образцов УФ−лампой интенсивностью 25 мВт ⋅ см⁻² (фотовозбуждение in situ). Установлено, что в случае малых доз фотовозбуждение способствует кластерообразованию как вблизи поверхности образца, так и в области максимума деформации. При дозе 4 ⋅ 10¹³ ат/см², когда начинается аморфизация поверхности образца, фотовозбуждение уже не влияет на характер распределения радиационных дефектов. В приповерхностной области фотовозбуждение способствует стоку межузельных дефектов на поверхность.

Авторы благодарны проф. В. Н. Мордковичу и с. н. с. Д. М. Пажину (ИПТМ РАН) за предоставленные образцы и Nuno P. Barradas, E. Alves (ITN, Сакавем, Португалия) за помощь в измерениях методом обратного резерфордовского рассения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно−технологического комплекса России на 2007—2013 годы» на оборудовании ЦКП «Материаловедение и металлургия» НИТУ «МИСиС».

1. Физические процессы в облученных полупроводниках / Под ред. Л. С. Смирнова − Новосибирск : Наука, 1977. − 256 с.
2. Morozov, N. P. Radiation defect formation at ion implantation of semiconductors in the presence of force−fields / N. P. Morozov, D. I. Tetelbaum // Phys. status solidi (a). − 1979. − V. 51. − P. 629—640.
3. Акимов, А. Г. Управляемый резистор с функциями полевого транзистора и полевого датчика Холла / А. Г. Акимов, М. Ю. Барабаненков, В. Н. Мордкович // Приборы и техника эксперимента. − 1988. − № 5. − С. 123—128.
4. Щербачев, К. Д. Применение трехкристальной рентгеновской дифрактометрии для исследования ионоимплантированных слоев / К. Д. Щербачев, А. В. Курипятник, В. Т. Бублик // Заводская лаборатория. − 2003. − № 6. − С. 23—31.
5. Wie, C. R. Dynamical X−ray diffraction from nonuniform crystalline films: Application to X−ray rocking curve analysis / C. R. Wie, T. A. Tombrello, T. Vreeland // J. Appl. Phys. − 1986. − V. 59. − P. 3743—3746.
6. Кривоглаз, М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах / М. А. Кривоглаз. − Киев : Наукова думка, 1983. − 407 с.
7. Servidory, M. Analysis of (n,−n) and (n, −n, n) X−ray rocking curves of processed silicon / M. Servidory, R. Fabri // J. Phys. B: Appl. Phys. − 1993. − V. 26. − P. A22—A28.
8. Goldberg, R. D. Secondary defect formation in self−ion irradiated silicon / R. D. Goldberg, T. W. Simpson, I. V. Mitchell, P. J. Simpson, M. Prikryl, G. C. Weatherly // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. B. − 1995. − V. 106. − P. 216—221.
9. Gartner, K. Energy dependence of dechanneling due to dislocation loops / K. Gartner, A. Uguzzoni // Ibid. − 1992. − V. 67. − P. 189—193.
10. Gartner, K. Axial dechanneling in compound crystals with point defects and defect analysis by RBS / K. Gartner // Ibid. − 1997. − V. 132. − P. 147—158.
11. Lyndard, J. Influence of crystal lattice on motion of energetic charged particles / J. Lyndard, K. Dan Vid Selsk // Mat. Fys. Medd. − 1965. − V. 34, N 14. − P. 1—65.
12. Bonderup, E. Calculations on axial dechanneling / E. Bonderup, H. Esbensen, J. U. Andersen, H. E. Schitt // Radiat. Effects. − 1972. − V. 12. − P. 261—266.
13. Щербачев, К. Д. Особенности образования радиационных дефектов в слое кремния структур «кремний−на−изоляторе» / К. Д. Щербачев, В. Т. Бублик, В. Н. Мордкович, Д. М. Пажин // Физика и техника полупроводников. − 2011. − Т. 45, № 6. − С. 754—758.