ИНЖЕКЦИОННЫЙ ОТЖИГ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ МЕЖДОУЗЕЛЬНОГО ТИПА В ЛЕГИРОВАННЫХ БОРОМ КРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ

С использованием одних и тех же n⁺–p диодных структур проведено изучение влияния инжекции электронов в p-область диода на отжиг в ней простейших дефектов междоузельного типа, созданных облучением α-частицами. Обнаружено, что собственные междоузельные атомы Si обладают наиболее высокой чувствительностью к инжекции. При температуре жидкого азота и плотности прямого тока 10–20 мА/см² постоянная времени их отжига составляет единицы секунд. Для активации атомов междоузельного бора при Т ≤ 140 К требуются более высокие плотности прямого тока (≥ 100 мА/см²). В отличие от двух предыдущих случаев, пропускание прямого тока через n⁺–p-переход не только ускоряет, но даже замедляет отжиг междоузельного углерода. Высказано предположение, что только реакции междоузельных атомов, которые характеризуются сильным электрон-фононным взаимодействием, могут быть ускорены в результате рекомбинационных процессов.

1. Емцев, В. В. Примеси и точечные дефекты в полупроводниках / В. В. Емцев, т. В. Машовец; под ред. С. М. Рывкина. – М.: Радио и связь. – 1981. – 248 с.

2. Watkins, G. D. Intrinsic defects in silicon / G. D. Watkins // Materials science in semiconductor processing. – 2000. – Vol. 3, № 4.– P. 227–235.

3. Interstitial defect reactions in silicon / L. C. Kimerling [et al.] // Mater. Sci. Forum. – 1989. – Vol. 38/41. – P. 141–150.

4. Asghar, M. Study of alpha-radiation-induced deep levels in p-type silicon / M. Asghar, M. Z. Iqbal, N. Zafar // J. Appl. Phys. – 1993. – Vol. 73, № 9. –. P. 4240–4247.

5. Mukashev, B. N. Self-interstitials in silicon ırradiated with light ıons / B. N. Mukashev, K. A. Abdullin, Y. V. Gorelkinskii // Phys. Status Solidi A. – 1998. –Vol. 168, № 1. – P. 73–85.

6. Kinetics of self-interstitials reactions in p-type silicon irradiated with alpha particles / L. F. Makarenko [et al.] // Phys. B: Condens. Matter. – 2012. –Vol. 407, № 15. – P. 3016–3019.

7. Troxell, J. R. Interstitial boron in silicon: A negative-U system. / J. R. Troxell, G. D. Watkins // Phys. Rev. B. – 1980. – Vol. 22, № 2.– P. 921–931.

8. Recombination-enhanced migration of interstitial aluminum in silicon / J. R. Troxell [et al.] // Phys. Rev. B. – 1979. – Vol. 19, № 10. – P. 5336–5348.

9. Forward current enhanced elimination of the radiation induced boron-oxygen complex in silicon n+–p diodes / L. F. Ma-karenko [et al.] // Phys. Status Solidi A. – 2014. – Vol. 211, № 11. – P. 2558–2562.

10. Reactions of interstitial carbon with impurities in silicon particle detectors / L. F. Makarenko [et al.] // J. Appl. Phys. – 2007. –Vol. 101, № 11.– P. 113537 (6 pp.).

11. Kimerling, L. C. Defect states in proton-bombarded silicon at T < 300 K / L. C. Kimerling, W. M. Gibson, P. Blood // Defects and radiation effects in semiconductors, 1978 / ed. J. H. Albany. – London; Bristol: Institute of Physics, 1979. – Ser. № 46. – P. 273–280.

12. Formation and annealing of boron-oxygen defects in irradiated silicon and silicon-germanium n+–p structures / L. F. Makarenko [et al.] // AIP Conf. Proc. – 2014. – Vol. 1583, № 1. – P. 123–126.

13. Feklisova, O. V. Annealing kinetics of boron-containing centers in electron-irradiated silicon / O. V. Feklisova, N. A.Yarykin, J. Weber // Semiconductors. – 2013. – Vol. 47, № 2. – P. 228–231.

14. Formation and annealing of metastable (interstitial oxygen)-(interstitial carbon) complexes in n-and p-type silicon / L. F. Makarenko [et al.] // Semiconductors. – 2014. – Vol. 48, № 11. – P. 1456–1462.

15. Harris, R. D. Negative-U defect: Interstitial boron in silicon / R. D. Harris, J. L. Newton, G. D. Watkins // Phys. Rev. B. – 1987. – Vol. 36, № 2. – P. 1094–1104.

16. First-principles investigation of a bistable boron-oxygen interstitial pair in Si / A. Carvalho [et al.] // Phys. Rev. B. – 2006. – Vol. 73, № 24. – P. 245210 (7 pp.).

17. The self-interstitial in silicon and germanium / R. Jones [et al.] // Mat. Sci. Eng., B. – 2009. – Vol. 159/160. – P. 112–116.

18. Makarenko, L. F. On the cross section of electron capture into the deep state of thermal U− donors in Si / L. F. Makarenko // Phys. Status Solidi A. – 1988. – Vol. 106, № 2. – P. K153–K155.

19. Baraff, G. A. Theory of enhanced migration of ınterstitial aluminum in silicon / G. A. Baraff, M. Schluter, G. Allan // Phys. Rev. Lett. – 1983. – Vol. 50, № 10. – P. 739–742.