Структурні зміни в пористому кремнії після іонної імплантації фосфором - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук СТРУКТУРНІ ЗМІНИ В ПОРИСТОМУ КРЕМНІЇ ПІСЛЯ ІОННОЇ ІМПЛАНТАЦІЇ ФОСФОРОМРобота виконана на кафедрі фізики твердого тіла Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Раранський Микола Дмитрович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, завідувач кафедри фізики твердого тіла Захист відбудеться “29 “жовтня 2004р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (вул.Удосконалені методи аналітичного і чисельного моделювання процесів динамічного розсіяння Х - променів в реальних кристалах дають унікальну інформацію про розподіл деформацій за товщиною кристалу, ротаційні та дилатаційні деформації кристалічної гратки на глибинах від декількох моношарів до десятків міліметрів. У звязку з цим, Х - променеві дифракційні дослідження структурних змін в приповерхневих шарах пористого кремнію є актуальними, оскільки отримані результати можуть бути використані при розробці елементів сонячної енергетики, люмінесцентних випромінювачів, а також при використанні заданих конфігурацій мікроелектронних приладів для різних матеріалів в процесі іонної імплантації та наступних видах обробки. У межах цієї тематики автором за допомогою методів Х - променевої дифракції і топографії, чисельного моделювання на основі рівнянь динамічної теорії розсіяння Х - променів, спектрів фотолюмінесценції та даних атомно-силової мікроскопії досліджено вплив імплантації іонів фосфору, хімічного травлення та їх комплексної дії на структурні та фотолюмінесцентні властивості кристалів кремнію. Виявити структурні зміни, оцінити структурні параметри та параметри можливих дефектів в імплантованих фосфором приповерхневих шарах пористого кремнію та дослідити будову поверхні методом атомно-силової мікроскопії. Вперше методами Х - променевої дифракції проведено дослідження структурних змін в приповерхневих шарах пористого кремнію після імплантації іонів фосфору (енергія Е= 180 КЕВ, доза Q= 8·1014 іон/см2).В другому розділі представлені результати досліджень методами Х - променевої дифракції товщинних розподілів напруг, які виникають в перехідних шарах границь розділу при формуванні так званої d-BSF структури (d - тонко імплантованого шару) імплантацією іонів фосфору в монокристалічний кремній, після відпалу та текстурування. Для аналізу структурних змін у приповерхневих шарах використано: однокристальну топографічну схему і схему двокристального спектрометра (n,-n) з установкою досліджуваного кристалу в симетричній і косонесиметричній геометрії дифракції на відбивання, числові методи розвязку обернених задач Х - променевої дифрактометрії. Використовуючи отриманий наближений профіль деформації шляхом функціонального задання профілю деформації , і порушень поверхневого шару W(z) та подальшої оптимізації параметрів за допомогою чисельного розвязку рівнянь Такагі-Топена розраховуються криві гойдання до задовільного співпадання з експериментальними. У більшості випадків, відтворені товщинні розподіли деформацій і порушень в кремнії після іонної імплантації, наступного відпалу, текстурування та хімічного травлення досить складні, містять різнознакові деформації. Отже в третій області з пористим за структурою шаром проведено ще й іонну імплантацію фосфором.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ