電子輻照直拉硅輻照效應(yīng)的研究.pdf

1、電子輻照在硅單晶體內(nèi)產(chǎn)生的缺陷主要是點(diǎn)缺陷，這些缺陷在一定的熱處理?xiàng)l件下相互作用或與硅中的雜質(zhì)原子相互作用形成復(fù)雜的缺陷團(tuán)，從而改變單晶硅的電學(xué)性能，同時(shí)還對(duì)單晶硅中氧沉淀的形成和變化產(chǎn)生很大的影響。本文通過(guò)Hall、四探針、傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）和正電子湮滅譜（PAS）技術(shù)研究了電子輻照在硅中引入的缺陷隨退火溫度變化及其熱穩(wěn)定性，探討了輻照缺陷對(duì)單晶硅電學(xué)性能以及與硅中氧相互作用的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)電子輻照后，直

2、拉硅中的間隙氧含量將下降，間隙氧含量的下降隨輻照劑量的增大而增多。低于300℃熱處理出現(xiàn)了與VO 相關(guān)的830cm-1 和860cm-1 兩個(gè)吸收峰，二者退火行為極其相似，認(rèn)為是電荷態(tài)不同的A 中心，隨著熱處理溫度的提高逐漸轉(zhuǎn)變成VO2 復(fù)合體。電子輻照缺陷可以陷阱高濃度自由載流子，導(dǎo)致電阻率增加，載流子濃度和少子壽命下降，這些電學(xué)參數(shù)的變化與輻照劑量緊密相關(guān)。750℃熱處理呈現(xiàn)施主態(tài)的缺陷被激活，導(dǎo)致電阻率下降，而且低溫預(yù)處理輻照缺陷

3、可以促進(jìn)新施主的形成，同時(shí)也加速氧沉淀的進(jìn)程。 電子輻照直拉硅經(jīng)高溫一步退火后極大地促進(jìn)了體內(nèi)氧沉淀的形成，但這只是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程，當(dāng)溫度達(dá)到1150℃時(shí)，缺陷密度有了很明顯的下降。RTP 預(yù)處理再經(jīng)高溫一步退火明顯加速了氧沉淀的形成速率，并且形成了一定寬度的清潔區(qū)。隨著RTP 溫度的升高，輻照樣品中清潔區(qū)寬度逐漸變窄，層錯(cuò)長(zhǎng)度與半環(huán)形位錯(cuò)的直徑也隨之減小。RTP 預(yù)處理的降溫速率也對(duì)氧沉淀有很大的影響，降溫速率越快，樣品中氧沉淀