ПРОЦЕССЫ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В КРЕМНИИ, ДИФФУЗИОННО-ЛЕГИРОВАННОМ ПЛАТИНОЙ И ОБЛУЧЕННОМ ПРОТОНАМИ
DOI:
https://doi.org/10.31489/2023No3/35-42Ключевые слова:
кремний, платина, легирование, высокотемпературная диффузия, протонное облучениеАннотация
В настоящей работе изучено влияние технологических режимов и имплантации протонов (доза 5×1014 частиц / cм–2) на процессы дефектообразования в монокристаллическом кремнии n-типа (n-Si), легированном платиной с использованием метода импедансной спектроскопии. Установлено, что радиационно-индуцированные изменения электропроводности кремния существенно зависят от технологических режимов легирования примесями в кремнии. Годографы показывают, что легирование платиной приводит к снижению электросопротивления образцов кремния. Облучение протонами с энергией 2 МэВ в дозе 5,1·1014 частиц/см2 приводит к значительному (в 2-3 раза) увеличению электрического сопротивления исследуемых образцов кремния. Сделан вывод, что относительно высокая стойкость к радиационному воздействию (изменение сопротивления не более 16 %: от 55 кОм до 65 кОм в результате ионной имплантации) образцов, легированных при 1200°С, предположительно обусловлена более высокой концентрацией примесей ионов (платины) в объеме по сравнению с 1100°С. образцы кремния.
Библиографические ссылки
Utamuradova Sh. B., Rakhmanov D.A. Effect of holmium impurity on the processes of radiation defect formation in n-Si. Physics AUC, 2022, Vol. 32, pp.132 - 136. https://cis01.central.ucv.ro/pauc/vol/2022_32/15_ PAUC_2022_132_136.pdf
Sapaev I., Sapaev B., Abdullaev D., Abdullayev J., Umarov A., Siddikov R., Mamasoliev A., Daliev K. Influence of the parameters to transition capacitance at NCDS-PSI heterostructure. E3S Web of Conferences, 2023, 383, pр.04022(1-7). doi:10.1051/e3sconf/202338304022
Yunusov M.S., Karimov M., Alikulov M.N., Begmatov K.A. The radiation-induced defects production in p-type silicon doped by impurities of transitional elements. Radiation Effects and Defects in Solids, 2000, 152(3), pp.171 – 180. doi:10.1080/10420150008211821
Utamuradova Sh.B., Stanchik A.V., Rakhmanov D.A. X-ray structural investigations of n-Si irradiated with protons. East Eur. J. Phys., 2023, 2, pp.201. doi:10.26565/2312-4334-2023-2-21
Yunusov M.S., Karimov M., Khalikov P.A. Mechanisms for thermal stability of the electrophysical properties of overcompensated n-Si〈B,S. Technical Physics Letters, 1999, 25(12), pp.969 – 970. doi: 10.1134/1.1262697
Yunusov M.S., Akhmadaliev A., Begmatov K.A. Semiconductor detector as ionising radiation dosimeter. Radiation Physics and Chemistry, 1995, 46(4-6), Part 2, pp.1287 – 1290. doi: 10.1016/0969-806X(95)00371-4.
Utamuradova Sh. B., Stanchik A.V., Rakhmanov D.A., Doroshkevich A.S., Fayzullaev K.M. X-ray structural analysis of n-Si, irradiated with alpha particles. New materials, compounds and applications, 2022, Vol.6, No. 3, pp. 214 – 219. http://jomardpublishing.com/UploadFiles/Files/journals/NMCA/V6N3/Utamuradova_et_al.pdf
Kozlov V.A., Kozlovskiy V.V. Doping of semiconductors with radiation defects upon irradiation with protons and alpha particles. Semiconductors, 2001, Vol. 35, Is.7, pp.769-795. https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/38565 [in Russian]
Galeeva A.V. Issledovanie provodimosti poluprovodnikovix struktur metodom impedansnoy spektroskopii. // Avtoreferat. 2010, Moskva. [in Russian]
Utamuradova Sh.B., Rakhmanov D.A., Doroshkevich A.S., Kinev V.A., Ponamareva O.Yu.,
Mirzayev M.N., Isayev R.Sh. IR - spectroscopy of n-Si irradiated with protons. Advanced Physical research, 2023, Vol.5, No 2, pp.72. http://jomardpublishing.com/UploadFiles/Files/journals/APR/V5N2/Utamuradova_et_al.pdf
Turgunov N.A., Berkinov E.H., Mamazhonova D.X. The influence of thermal processing on the electrical properties of silicon, alloyed nickel. Applied Physics, 2020, 3, 40. PF-20-3-40.pdf (orion-ir.ru) [in Russian]
Shehata M.M., Truong T.N., Basnet R., Nguyen H.T., Macdonald D.H., Black L.E. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2023, Volume 251, Рр.112167.
Vladikova D., Stoynov Z., Raikova G., Thorel A., Chesnaud A., Abreu J., Viviani M., Barbucci A., Presto S., Carpanese P. Impedance spectroscopy studies of dual membrane fuel cell. Electrochimica Acta, 56, 2011, pp.7955-7962. doi:10.1016/j.electacta.2011.02.007
Nijen D.A., Muttillo А, Dyck R.V., Poortmans J, Zeman М., Isabella О., Manganiello Р. Revealing capacitive and inductive effects in modern industrial c-Si photovoltaic cells through impedance spectroscopy. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2023, 260, 112486. doi:10.1016/j.solmat.2023.112486
Srivastava А., Sharma D., Srivastava S.K. Impedance spectroscopy analysis to probe the role of interface properties of surface micro-engineered PEDOT:PSS/n-Si solar cells. Organic Electronics, 2023, Volume 119, 106817. doi:10.1016/j.orgel.2023.106817
Utamuradova Sh.B., Rakhmanov D.A., Doroshkevich A.S., Genov I.G., Slavkova Z., Ilyina M.N. Impedance spectroscopy of p-Si, p-Si irradiated with protons. Advanced Physical research, 2023, Vol.5, No 1, pp.5-11. http://jomardpublishing.com/UploadFiles/Files/journals/APR/V5N1/Utamuradova_et_al.pdf
Turgunov N.A., Berkinov E.Kh., Mamajonova D.X. Decay of impurity clusters of nickel and cobalt atoms in silicon under the influence of pressure. Journal of Nano- and Electronic Physics, 2021, 13(5), 05006. doi:10.21272/jnep.13(5).05006
Raikova G., Vladikova D., Stoynov Z. Differential impedance analysis of the cathode compartment in dual membrane fuel cell. Bulgarian Chemical Communications, 2011, Vol.43, Is.1, pp.133 – 137.
Stoynov Z.B., Vladikova D.E., Abrashev B.I., Slavova M.P., Burdin B.G., Mihaylova-Dimitrova E.S., Colmenares L.C., Mainar A.R., Blázquez J.A. Screening impedance analysis of Zn-air cells. Bulgarian Chemical Communications, 2018, Vol.50. pp.189 – 194.
Daliev K.S., Ahmedov M.M., Onarkulov M.K. Influence of the Temperature and Cyclic Deformations of (BixSb1–x)2Te3 Films on Their Resistance. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2021, 94(5). pp.1369–1373. doi: 10.1007/s10891-021-02419-1
Turgunov N.A., Berkinov E.Kh., Turmanova R.M. Accumalations of impurity Ni atoms and their effect on the electrophysical properties of Si. E3S Web of Conferences, 2023, Vol. 402, pp.14018(1-8).
doi:10.1051/e3sconf/202340214018
Utamuradova Sh.B., Daliev Sh.Kh., Stanchik A.V., Rakhmanov D.A. Raman spectroscopy of silicon, doped with platinum and irradiated by protons. E3S Web of conferences, 2023, Vol. 402. pp.14014(1-9) Vol.10.1051/e3sconf/202340214014
Turgunov N.A., Berkinov E.Kh., Turmanova R.M. The effect of thermal annealing on the electrophysical properties of samples n-Si. East European Journal of Physics, 2023, 3, pp.287-290. doi:10.26565/2312-4334-2023-3-26
Tuan P.L., Kulik M., Nowicka-Scheibe J., Żuk J., Horodek P., Khiem L.H., Phuc T.V., Anh, Nguyen Ngoc., Turek M. Investigations of chemical and atomic composition of native oxide layers covering SI GaAs implanted with Xe ions. Surface and Coatings Technology, 2020, Vol 394. doi: 10.1016/j.surfcoat.2020.125871
