В. И. Графутин1, О. В. Илюхина1, Ю. Ф. Козлов1, И. Н. Мешков3, Г. Г. Мясищева1



страница2/4
Дата01.08.2016
Размер0.52 Mb.
1   2   3   4

Рис.9. Угловые распределения аннигиляционных фотонов в монокристаллических образцах кремния: Si-монокристаллический, зеркальный, р-тип, ориентация <111>, КДБ ЁC 10, h = 340 мкм): 1 ЁC экспериментальная кривая УРАФ, 2,3 - параболическая и гауссова компоненты спектра соответственно. По оси абсцисс отложены номера каналов анализатора (цена канала 0,2 мрад), по оси ординат - счет двойных событий.


1

2
3


4

Каналы


µ §
Рис.10. Угловые распределения аннигиляционных фотонов в пористых образцах кремния: Si ЁC пористый; <111>; КДБ ЁC 0,03; h = 360 ЁC 370 мкм; HF:C2H5OH = 2: 1; пористость 45 % „b 3 %; (2 гаусса + парабола) (см. табл.1)): 1 ЁC экспериментальный суммарный спектр (сумма спектров 2, 3, 4), 2 ЁC параболическая составляющая спектра, 3 ЁC первая гауссова составляющая спектра, 4 ЁC вторая гауссова составляющая спектра. По оси абсцисс отложены номера каналов анализатора (цена канала 0,2 мрад), по оси ординат - счет двойных событий.
параллельно-щелевой геометрией можно определить плотность распределения электронов по импульсам [1-3]

µ §, (13)

где p = ѓбmec - импульс электрона.

Угловое разрешение современных установок достигает 0,3 мрад и менее при хорошей статистике (104 - 105 импульсов на точку в максимуме кривой f(ѓб), что позволяет получить детальную структуру кривых УРАФ (см., например, [1, 2])). Кривые УРАФ могут содержать узкую и широкую компоненты. Узкая компонента обычно обязана своим происхождением медленным атомам парапозитрония, а широкая - аннигиляции свободных позитронов или позитрона o-Ps на электронах среды. При аннигиляции полностью термализованных атомов парапозитрония при комнатной температуре отклонение угла двух аннигиляционных ѓЧ - квантов от 180„a составляет всего ѓб „l 0,5 мрад, а для широкой компоненты ѓб „l 10 мрад Экспериментальные спектры хорошо описываются суперпозицией нескольких гауссовых функций, а в случае металлов добавляется параболическая составляющая. Каждая функция описывает определенный канал аннигиляции позитронов и характеризуется интенсивностью (вероятность аннигиляции) и дисперсией, однозначно связанной с энергией аннигилирующей пары.

Ниже рассматриваются методы определения размеров нанообъектов, их концентраций и химического состава среды, окружающей нанообъекты, по экспериментально измеряемым параметрам спектров ВРАФ и УРАФ для позитронов, аннигилирующих в пористых системах, дефектных материалах и наноматериалах и в полупроводниках типа германия и кремния, подвергнутых облучению различными элементарными частицами и µ §- лучами, и других технически важных материалах на основе теоретических представлений, развитых в [18-24], и различные примеры их применений.

Определение размеров свободных объемов вакансий, пор, пустот в пористых системах, наноматериалах и дефектных материалах методом УРАФ

Обычно для расчетов размера пор используется простая модель, в которой полость моделируется сферической ямой с бесконечным потенциальным барьером радиуса µ §. Позитрон и позитроний находятся в этой полости и аннигилируют в ней. При этом парапозитроний µ § аннигилирует преимущественно на собственном электроне, а ортопозитроний µ § и позитрон аннигилируют на электронах среды, окружающей полость. Чтобы обеспечить возможность pick-off-аннигиляции, постулируется, что в пограничной области размером µ § происходит перекрытие волновых функций позитрона и позитрона, входящего в состав µ §, с волновыми функциями электронов среды. При этом радиус свободного объема поры µ § будет равен µ §.

Простые квантовомеханические расчеты позволяют связать время жизни позитрона µ § и ортопозитрония µ § в полости с размером полости R0 и µ § [19]

µ § (14)

В этой формуле µ § нс [1-3] имеет смысл короткого времени жизни позитрона µ § или спинусредненного времени жизни позитрония µ § нс в объеме среды (вне поры или вакансии) [18-24].

Анализ аннигиляции µ § в материалах с известными значениями радиусов пор в молекулярных твердых телах и цеолитах на основе уравнения (14) показал [19], что величина µ §ъ. Вообще говоря, значение величины µ § зависит от природы вещества. Поэтому уравнение (1) в нашем случае пористого кремния и кремния, облученного протонами, можно применить лишь для оценок размеров радиусов пор. Отметим, что ВРАФ спектроскопия оказалась особо эффективным методом определения размеров пор и микропор и раcпределения пор по радиусам в пористых системах (адсорбенты, цеолиты, молекулярные твердые вещества и т.д.) [6,18-24].

Применим ту же самую квантовую модель µ § с целью получения связи между экспериментальными значениями µ § (µ §(full width half-maximum)) узкой компоненты УРАФ и радиусом свободного объема µ §. В этом случае соотношение между µ § и µ § для парапозитрония (µ §) имеет вид [19]

µ §, (15)

где µ §, µ § и µ § выражаются в ъ и µ § соответственно.

Используя уравнения (14), (15), можем оценивать радиусы свободных объемов в пористых системах, дефектных материалах и наноматериалах по измерению величин µ § узкой компоненты методом УРАФ. Отметим, что в рассматриваемых нами случаях кремния и кварца для соотношения между µ § и µ § рационально использовать приближенную формулу [1]

µ §, (16)

так как значение µ § для кремния в случае µ § в литературе не встречается. В формуле (16) µ § - ширина узкой компоненты в спектрах УРАФ, определяемая движением центра масс парапозитрония.

Преимущество метода УРАФ по сравнению с методом ВРАФ заключается в том, что метод УРАФ дает ориентационные зависимости µ § (вдоль направления измеряемых импульсов), в то время как метод ВРАФ дает средние значения величин µ §. Но при этом на измерения спектров УРАФ затрачивается больше времени, чем в методе ВРАФ. Ниже приводятся данные по определению размеров нанообъектов и их концентраций методом УРАФ для пористого кремния, подложек кремния, облученных протонами, основе изложенных выше расчетных методов и экспериментальных данных, полученных ранее [2,3,15-17,25-31], и в ряде вновь проведенных экспериментов.

Определение радиусов пор и их концентраций в пористом кремнии

Данные табл. 2 и сравнение рис. 9,10 говорят о наличии пара -µ § в пористом кремнии. Экспериментальные спектры УРАФ этого образца пористого кремния хорошо аппроксимируются параболой (Ip) и двумя гауссианами (Ig1, Ig2). В бездефектных же кристаллах кремния (рис. 9) и ряде пористых образцов [2] (см. также табл. 3) эти спектры представляются суперпозицией параболы и гаусса.

Аннигиляция позитронов, характеризуемая параболической компонентой, может быть объяснена аннигиляцией позитронов на электронах валентной зоны кремния.

Таблица 2

Параметры исследуемых образцов монокристаллического и пористого кремния, особенности их получения и характеристики спектров УРАФ

№ п/п


Характеристика

образцаIg2=Sg1/SsumIg1=Sg1/SsumIp=Sp/SsumПримечание 164(1)Si-монокристаллический, зеркальный, р-тип, <111>, КДБ-10, h=340 мкм.0,665±0,0350,335±0,031

PR86Si-пористый, <111>, КДБ-0,03, h=360-370 мкм, HF:C2H5OH=2:1, J=20 mA/см20,015±

0,0030,493±

0.0520,492±

0,044Пористость

~ 45%±3% Примечание: h ЁC толщина пластин кремния, <111> - их кристаллографическая ориентация, КДБ ЁC 0,03 ЁC марка пластин кремния, легированных бором с удельным сопротивлением 0,03 ом·см, Ig = Sgi/Ssum (i=1,2) ЁC интенсивности гауссовых компонент, а IP = Sp/Ssum- интенсивность параболической компоненты в спектрах УРАФ (Ssum-суммарная площадь экспериментального спектра УРАФ, а Sgi и Sp ЁC соответственно площади гауссовых и параболической компонент в этом спектре). J ЁC плотность тока. µ § мрад, µ § мрад, µ § мрад - ширины гауссовых (µ §) и параболической компонент.

В свою очередь широкая гауссова компонента Ig1 обусловлена аннигиляцией позитронов и ортопозитрония по различным каналам в бездефектной части кристалла, объеме и на поверхности пор, а узкая гауссова компонента Ig2 ЁC аннигиляционным распадом парапозитрония в объеме пор. Полная ширина этой компоненты на полувысоте µ § составляет величину порядка µ § мрад, что соответствует кинетической энергии аннигилирующей электрон-позитронной пары 0,044 эВ, ее интенсивность порядка 1,5 %; а общий выход позитрония при этом в пористом кремнии достигает величины 6 %. Для определения радиусов ловушек позитронов в пористом кремнии (пор) µ § по ширине µ § (см. табл. 2) использовали формулу (16). Для экспериментального значения µ § мрад (см. выше) получили среднее значение радиуса пор µ § Е µ § нм.

Таблица 3

Параметры исследуемых образцов пористого кремния, особенности их получения и характеристики спектров УРАФ

№ВеществоГg, мрадIg = Sg/ssumEg,, эВГp, мрад

IP = Sp /Ssum164(1)Si, <111>, КДБ - 10

h = 340 мкм, р ЁC тип9,82 „b 0,130,335„b0,0316,656,990,665„b0,035Si 16Si, пористый, <111>, КДБ ЁC 0,03, h = 20 мкм, HF:C2H5OH = 1:1, J = 10 мА/см2, Т = 2400 0С

9,84 „b 0,190,341 „b 0,0466,68 „b 0,036,850,659„b0,052PR86Si-пористый, <111>, КДБ-0,03,h=360мкм,

Пористость ~ 45%±3% HF:C2H5OH=2:1, J=20 mA/см2 Т = 2400 0С,поры вниз

9,11 ± 0,100,493±0.052~5,736,780,492±0,044PR16Si, пористый, <111>, КДБ ЁC 0,03, h = 20 мкм,

HF:C2H5OH = 1:1, J = 10 мА/см2, Т = 2400 0С поры вниз

9,01 „b 0,090,483 „b 0,0455,60 „b 0,016,740,517„b0,041 Примечание к таблицам: h ЁC толщина пластин кремния, <111> - их кристаллографическая ориентация, КДБ ЁC марки пластин кремния, легированных бором, Е и Ф ЁC энергия и флюенс протонов, соответственно, (Гg, мрад) - ширина гауссовской компоненты с интенсивностью Ig = Sg/ Ssum, а (Гp, мрад) ЁC угол отсечки для параболической компоненты с интенсивностью IP = Sp/Ssum в спектрах УРАФ (Ssum-суммарная площадь экспериментального спектра УРАФ, а Sg и Sp ЁC соответственно площади гауссовской и параболической компонент в этом спектре)


Рассмотрение кинетической схемы аннигиляционных распадов и превращения позитрона и позитрония в пористом слое дает возможность получить связь между их скоростью захвата µ § порами и интенсивностью компоненты µ § [25]

µ § (17)


Здесь µ § с-1 - скорость аннигиляционного распада пара -µ §. В свою очередь скорость аннигиляции позитрона может быть принята равной µ § с-1 [28], где µ § - короткое время жизни позитрона в кристалле, а µ § - соответствующая скорость аннигиляции. Подставляя значение µ § (см. табл. 2) и µ § с-1 в формулу (17), получаем среднюю скорость захвата пара - µ § порами µ § с-1.

Величина скорости захвата µ § в свою очередь может быть определена на основе известного выражения

µ §, (18)

Здесь µ §- среднее значение сечения захвата порами позитрония и позитрона; µ § - скорость термализованного позитрония или позитрона; µ §- средняя концентрация пор, чувствительных к термализованным объемным состояниям позитрония и позитрона. Таким образом, из приведенных выражений можно определить величины µ § и µ §, если известны такие параметры, как µ § и µ §. Средняя тепловая скорость позитрония при комнатной температуре µ § оценивалась по формуле µ § см/с, для позитрона µ § см/с, где µ §постоянная Больцмана, µ §- эффективная масса парапозитрония, µ § - эффективная масса позитрона, µ § г - масса свободного позитрона. Предполагаем, что сечение захвата позитронов и позитрония порами равно значению геометрического сечения дефекта µ §см2.

Имея определенные значения µ §см, µ § и µ §, определили по формуле (18) среднее значение концентрации центров захвата пара -µ § в пористом слое кремния µ § см-3.

Далее при сопоставлении данных табл. 3 для пористого и монокристаллического образцов следует, что основная часть позитронов аннигилирует в пористом кремнии из позитронных состояний непозитрониевого типа в объеме пор. Будем считать, что такого типа позитронные состояния являются позитронами, локализованными в объеме пор таким же образом, как и атомы позитрония.

Из данных табл. 3, согласно [15,16,26], разность между интенсивностями гауссовой компоненты Ig(Oxidized), то есть окисленными пластинами кремния, и Ig(Not oxidized) (исходной неокисленной пластиной) в спектрах УРАФ, может быть записана в виде

ДIg = Ig(Oxidized) - Ig(Not oxidized) ~ µ § , (19)

то есть среднее значение скорости захвата порами составляет величину

µ § ~ ДIg/µ §, (20)

где µ § (см. табл. 2). С этим значением µ § по формуле (20) для значения µ § с получаем µ § с-1.

Размер пор и энергию в месте аннигиляции на внешних валентных электронах µ § можно также найти, используя только данные УРАФ. Действительно, дисперсия µ § гауссовых компонент спектров УРАФ, аппроксимированных нормальным законом распределения ошибок, однозначно связана с энергией µ § аннигилирующих электронно-позитронных пар, находящихся в поре радиуса µ §

µ §, (21)

где µ §мрад. Здесь µ § - полная ширина кривой УРАФ на полувысоте. Поскольку в большинстве работ приводится не дисперсия, а ширина на полувысоте, приведем выражение, связывающее энергию аннигилирующей электрон-позитронной пары с полной шириной на полувысоте

µ § (22)

Здесь E- энергия в эВ, а µ §- полная ширина кривой УРАФ на полувысоте в мрад.

Так для образцов кремния измеренная величина µ § составила 11,1 мрад и ей соответствует средняя энергия аннигилирующей электрон-позитронной пары, равная µ § эВ и обусловленная средней энергией электронов внешней оболочки атома кремния на стенке поры, которую можно принять равной энергии электрона на внешней оболочке изолированного атома кремния. При этом учитывается, что до аннигиляции позитрон и позитроний успевают термализоваться, и измеренная энергия определяется, в основном, энергией электрона. Табличное значение энергии для электронной внешней оболочки кремния µ § эВ [32]. Как видим, согласие этих величин энергий µ § и µ § вполне удовлетворительное. Таким образом, позитроны аннигилируют в основном на внешних валентных электронах атомов кремния «стенки» поры. Можно полагать, что разность величин µ § эВ обусловлена вкладом энергии связи позитрона, находящегося в сферическом дефекте (поре) в энергию аннигилирующих электронно-позитронных пар. В этом случае для определения размера пор рационально использовать выражение

µ §, (23)

Здесь величины имеют размерности µ § в Е, µ § в эВ. Таким образом, при значении µ § эВ размер пор равен 7,34 Е. Видим, что это значение размера пор примерно в 3 раза меньше размера пор, определенного по энергии связи парапозитрония в поре.

На наш взгляд имеются две основные причины этих расхождений. Во-первых, глубина проникновения парапозитрония в объем кристаллического скелета пор гораздо больше, чем для позитрона. Во-вторых, окисленная поверхность пористого кремния имеет очень сложный состав и строение. Поэтому позитрон локализуется именно в этой поверхностной пленке и претерпевает аннигиляцию именно в ней. Можно предположить, что определяющую роль играет процесс аннигиляции позитронов в слое µ §, покрывающего поверхность пор в пористом кремнии. Отсюда можно принять в качестве ширины µ § величину 10,9 мрад в аморфных пленках кремния [1]. Расчет по формуле (22) для этого значения µ § мрад дает значение энергии µ § эВ. Оценка по формуле (16) дает в этом случае значение размера пор µ §Е. Это значение радиуса пор близко к значению µ § Е, определенному по аннигиляционным характеристикам парапозитрония. Далее со значением µ § Е определили сечение захвата позитрона дефектами µ § см2. Для оценок средних значений концентраций пор по формуле (6) приняли µ § с-1, µ § см2 и µ § см/с. Получили значение концентрации пор µ § см-3.

Согласно этим данным можно полагать, что эффективными свободными центрами (областями захвата позитронов и позитрония) являются, скорее всего, цилиндрические ультрамикропоры и микропоры с размерами порядка µ § нм, находящиеся в пористом слое кремния. Зная общую пористость (45%) и средний объем поры, можем оценить концентрацию пор из простых геометрических соображений и, сравнив ее с рассчитанной µ §, проверить достоверность принятых приближений. Определенному нами среднему размеру цилиндрических пор µ § нм соответствует ее средний объем µ §см-3 . Здесь µ § - толщина слоя пористого кремния. Для случая «плотной упаковки» таких пор их концентрация, исходя из величины общей пористости 0,45, могла бы быть равной µ § см-3. Расхождения величины µ § с нами определенными концентрациями µ § см-3 не очень велики, что говорит о правильности предложенной модели. Таким образом, изученные методом позитронной аннигиляционной спектроскопии характеристики образца пористого кремния на примере образца PR86 говорят о том, что здесь имеют место микропористые цилиндрические объекты с размерами порядка 2 нм и концентрацией порядка µ § см-3.

Полученные результаты позволяют надеяться, что дальнейшие исследования дадут возможность связать параметры аннигиляционных спектров с размерами пор и их топологией.

Определения радиусов нанообъектов и их концентраций в

пластинах кремния, облученных протонами

Исследуемые образцы размерами ~ 10„e20„e10 мм3 были вырезаны из целых подложек кремния nЁCтипа с ориентацией <100>. Для исследований были выбраны четыре образца, обозначаемых нами как Si 10 (исходный необлученный образец), Si 12, Si 14, Si 15 (образцы кремния, облученные протонами с энергией Е и флюенсом Ф). Параметры исследуемых пластин кремния, особенности их получения и основные характеристики спектров УРАФ приведены в табл. 4.

Разность между интенсивностями гауссовой компоненты Ig (Irradiated), то есть облученными пластинами кремния, и Ig (Not irradiated) (исходной необлученной пластиной) в спектрах УРАФ определяется формулой вида (19). Оценим значение µ § для значения µ § (см. значения Ig последней и первой строк табл. 2). Для этого значения µ § по формуле (20) для значения µ § с [33] получаем µ § с-1.

Размер вакансий, комплексов вакансий или пор и энергий в предположении их сферической геометрии в месте аннигиляции на внешних валентных электронах µ § можно также найти, используя только данные УРАФ. Действительно, дисперсия µ § гауссовых компонент спектров УРАФ, аппроксимированных нормальным законом распределения ошибок, однозначно связана с энергией µ § аннигилирующих электронно-позитронных пар, находящихся в поре радиуса µ §, дается формулами вида (21) и (22). Так для образцов кремния измеренная величина µ § составила 11,1 мрад, и ей соответствует средняя энергия аннигилирующей электрон-позитронной пары, равная µ § эВ и обусловленная средней энергией электронов внешней оболочки атома кремния на стенке поры, которую можно принять равной энергии электрона на внешней оболочке изолированного атома кремния.

Таблица 4

Параметры облученных протонами образцов кремния n - типа, особенности их получения и характеристики спектров УРАФ

образцаВеществоµ §, мрадIg = Sg/ssumµ §, мрад



IP = Sp /SsumПримечаниеSi 10Si, <100>, КЭФ - 4,5, h = 455 мкм, n - тип11,0 ± 0,30,256 ±

0,046,980,744 ±

0,049Si 12Si, <100>, КЭФ ЁC 4,5

h= 415 мкм11,1 „b 0,320,256 „b 0,046,930,735 „b 0,051Облучен протонами

Е = 40 кэВ, Ф = 5‡1016 см-2Si 14Si, <100>, КЭФ 2 ЁC 3, h = 418 мкм11,1 ± 0,270,283 ±

0,046,940,717 ±

0,045Облучен протонами

Е = 150 кэВ, Ф = 4·1016 см-2Si 15Si, <100>, КЭФ 2 ЁC 3

h = 418 мкм11,1 ± 0,280,293 ±

0,0416,810,707 ±

0,047Облучен протонами

Е = 150 кэВ, Ф = 4·106 см-2Примечание к таблице 2: h ЁC толщина пластин кремния, <100> - их кристаллографическая ориентация, КЭФ - 4,5 ЁC марка пластин кремния, легированных фосфором с удельными сопротивлениями 4,5 и 2-3 ом·см, Е и Ф ЁC энергия и флюенс протонов, соответственно, (µ §, мрад) - ширина гауссовой компоненты с интенсивностью Ig = Sg/ Ssum , а (µ §, мрад) ЁC угол отсечки для параболической компоненты с интенсивностью IP = Sp /Ssum в спектрах УРАФ (Ssum - суммарное число счета совпадений, а Sg и Sp ЁC скорости счета совпадений, соответствующие гауссовой и параболической компонентам в кривых УРАФ).


При этом учитывается, что до аннигиляции позитрон и позитроний успевают термализоваться и измеренная энергия определяется, в основном, энергией электрона. Табличное значение энергии для µ § электронной внешней оболочки кремния µ § эВ [32]. Как видим, согласие этих величин энергий µ § и µ § вполне удовлетворительное. Таким образом, позитроны аннигилируют в основном на внешних валентных электронах атомов кремния «стенки» поры. Можно полагать, что разность величин µ § эВ обусловлена вкладом энергии позитрона, находящегося в сферическом дефекте, в энергию аннигилирующих электронно-позитронных пар.

Далее, используя уравнение (14), по рис.11 определили для сравнения радиусы свободных объемов вакансий по измерению величин времен жизни позитронов в кремнии, облученном электронами и протонами, методом ВРАФ.

Рис.11. Зависимость времени жизни µ § позитрона в порах от значений эффективного радиуса R0 пор в Si. Расчет проводился по формуле (14) для значений R=1,66 AТ [19] и µ § нс [33]

Среднее значение эффективного радиуса радиационных дефектов, определенное по формуле (14) по усредненному значению времени жизни, составила величину порядка µ § Е. Таким образом, если считать, что в вакансии находится позитрон, а не позитроний, и он аннигилирует на электронах материала стенки, то его энергия в яме должна быть порядка 0,35 эВ при Е = 11,1 эВ. Так как энергия частицы, находящейся в потенциальной яме, определяется размером ямы, то такой энергии позитрона, исходя из формулы (14), должна соответствовать яма с радиусом µ § µ §10,4 Е для значения µ §= 11,1 мрад. Постоянная решетки кремния равна µ § Е, а среднее значение межатомного расстояния в кремнии равно µ § Е. Таким образом, сопоставление значений радиусов, измеренных по методу ВРАФ µ § Е и µ § Е говорит об удовлетворительном характере используемых моделей. Далее со значением µ § Е определили среднее значение сечения захвата позитрона дефектами µ § см2.

Таблица 5

Параметры облученных протонами образцов кремния р - типа, особенности их получения и характеристики спектров УРАФ

образцаХарактеристика образцаПримечание 164(1)Si-монокристаллический, зеркальный, <111>, КДБ-10, h=340 мкм.11 степень обработки165(2)Si-монокристаллический, зеркальный, <111>, КДБ-10, h=340 мкм, облучен протонами: Е=3 МэВ, Ф=1,03x1016см-211 степень обработки163(3)Si-монокристаллический, зеркальный, <111>, КДБ-10, h=340 мкм, облучен протонами: Е=3 МэВ, Ф=4, 3x1016см-211 степень обработки 153(4)Si-монокристаллический, полированный, р-тип, <111>, КДБ-10/20, h =490 мкм, r=9,8-10,0 омЧсм166(5)Si-монокристаллический, полированный, р-тип, <111>, КДБ-10/20, h=490 мкм, r=9,8-10,0 омЧсм, облучен протонами: Е=3 МэВ, Ф=5,15x1015см-2 152(6)Si-монокристаллический, шлифованный, р-тип, <111>, КДБ-10, h = 500 мкм, r=8,6 омЧсм. 154(7)Si-монокристаллический, шлифованный, р-тип, <111>, КДБ-10, h = 500 мкм, r=8,6 омЧсм, облучен протонами: Е=3 МэВ , Ф=6,88x1015 см-2Пучок смещен от центра мишени на 22 мм. 155(8)Si-монокристаллический, шлифованный, р-тип, <111>, КДБ-10, h=500 мкм, r=8,6 омЧсм, облучен протонами: Е=3 МэВ, Ф=7x1015см-2Пучок по центру мишени. 162(9)Si-монокристаллический, шлифованный, р-тип, <111>, КДБ-10, h=500 мкм, r=8,6 омЧсм, облучен протонами: Е=3 МэВ, Ф=1,9x1016см-2



Получили по формуле (18) значение концентрации радиационных дефектов в кремнии µ §-типа с ориентацией (100), равное µ § см-3, а в кремнии р-типа с ориентацией (111) [15,16] - µ § см-3 (см. табл.5-7).

Таблица 6

Характеристики спектров УРАФ исследуемых образцов Si p-типа
и параметры радиационных дефектов

№ образцаIg=Sg/SsumIp=Sp/Ssumµ §, с-1µ §Еµ §, см-3164(1)0,335±0,0310,665±0,035165(2)0,600±0,0300,400±0,0221,21.61,5163(3)0,589±0,0280,411±0.0211,151.61,4153(4)0,330±0,0290,670±0.0341.6166(5)0,373±0,0320,627±0,0340,191.60,2152(6)0,305±0,0290,695±0,035154(7)0,446±0,0490,554±0,0470,631.60,6155(8)0,332±0,0290,668±0,035---162(9)0,512±0,026 0,488±0,0220,931.61,0

Таблица 7

Параметры исследуемых образцов Si p-типа, особенности их получения и характеристики спектров УРАФ

№ образцаХарактеристика
образцаIg=Sg/SsumIp = Sp/Ssumµ §, см-3 164(1)Si-монокристал-лический, зеркальный, р-тип, <111>, КДБ-10, h=340 мкм.0,335±0,0310,665±0,035

153(4)Si-монокристал-лический, полированный, р-тип, <111>, КДБ-10/20, h =490 мкм, r=9,8-10,0 омЧсм0,330±0,0290,670±0.034

1,63 152(6)Si-монокристал-лический, шлифованный, р-тип, <111>, КДБ-10, h =500мкм, r=8,6 омЧсм.0,305±0,0290,695±0,035




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница