Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0217U003086, 0112U005082 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Дефектоутворення та кінетичні ефекти в опромінених і термічно оброблених напівпровідниках та наноструктурах на їх основі

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Гайдар Галина Петрівна,

Дата реєстрації

17-01-2017

Організація виконавець

Інститут ядерних досліджень НАН України

Опис етапу

Досліджено структурні і оптичні властивості монокристалічного кремнію, опроміненого 27,2 МеВ іонами гелію флюенсами понад 10^16 іонів/см^2 при різних пучках струмів. Встановлено, що при струмах від 0,25 до 0,45 мкА формуються періодичні структури у вигляді сильно пошкоджених шарів, що містять порожнечі (пори), як у пробіжній, так і в запробіжній областях, і розташовані перпендикулярно до потоку іонів. Зі збільшенням струму пучка приблизно до 1 мкА, пошкоджені шари спостерігалися тільки в області пробігу іонів. Число шарів в області пробігу іонів залежало від інтенсивності пучка. Утворенню шаруватої структури з пор у кремнії, яка спостерігалася у дослідах, імовірно, сприяло поєднання високодозової і високоенергетичної імплантації гелію. Для пояснення утворення упорядкованих структур і поширення їх у запробіжну область використано концепцію мобільних солітонів, які розповсюджуються в кристалі вздовж щільно упакованих напрямків. Методом модуляційної спектроскопії електровідбивання світла в області 3 - 3,8 еВ досліджено вплив опромінення швидкими нейтронами (10^15 - 10^18 н/см^2), ізотермічного відпалу (800 ^оС) та хімічного поліруючого травлення на оптичні та електронні параметри, а також внутрішні механічні напруження збагаченого киснем (8 · 10^17 см^-3) кремнію. Виявлено умови виникнення ефекту Франца-Келдиша, квантово-розмірного ефекту та ефекту гетерування поверхнею радіаційних дефектів. Визначено енергію електронного переходу (ширину забороненої зони), розсіяння носіїв заряду та час їх енергетичної релаксації, електрооптичну енергію, вбудоване електричне поле, енергії квантованих рівнів і ширину поверхневої квантової ями в залежності від обробки зразків. Показано, що при великих флюенсах опромінення відбувається зміна знаку сигналу електровідбивання та його розщеплення із зсувом максимумів у протилежні боки порівняно з вихідним зразком. Ефект великих доз пояснено процесом самоорганізації власних радіаційних дефектів різного типу (вакансійного і міжвузлового) шляхом виникнення відокремлених областей радіаційного розупорядкування з різними знаками механічних напружень. Досліджено електролюмінесценцію зелених діодів фосфіду галію, легованих азотом. При низьких температурах (менше 90 K) на вольт-амперних характеристиках виявлено область від'ємного диференційного опору, причиною виникнення якого може бути перерозподіл рекомбінаційного струму між каналами анігіляції на ізольованих атомах азоту та на парах NN1.

Опис продукції

Проведено експериментальні дослідження структурних і оптичних властивостей монокристалічного кремнію, опроміненого 27,2 МеВ іонами гелію флюенсами понад 10^16 іон/см^2 при різних пучках струмів. Встановлено при струмах від 0,25 до 0,45 мкА утворення розташованих перпендикулярно до напрямку пучка іонів лінійних періодичних структур у вигляді сильно пошкоджених шарів, що містять порожнечі (пори), як у пробіжній, так і в запробіжній областях. При збільшенні струму пучка приблизно до 1 мкА виявлено утворення пошкоджених шарів тільки в області пробігу іонів. Встановлено залежність кількості шарів в області пробігу іонів від інтенсивності пучка. Утворення упорядкованих структур і поширення їх у запробіжну область пояснено за допомогою концепції мобільних солітонів, які розповсюджуються в кристалі вздовж щільно упакованих напрямків. Методом модуляційної спектроскопії електровідбивання світла в області 3 - 3,8 еВ досліджено вплив опромінення швидкими нейтронами (10^15 - 10^18 н/см^2), ізотермічного відпалу (800

Автори роботи

Анохін Ігор Євгенович
Верцімаха Ганна Віталіївна
Гайдар Галина Петрівна
Ластовецький Володимир Францевич
Литовченко Петро Григорович
Старчик Маргарита Іванівна
Сугаков Володимир Йосипович
Тартачник Володимир Петрович

Додано в НРАТ

2020-04-02