Образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами редкоземельных элементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Захарьин, Алексей Олегович

• Захарьин, Алексей Олегович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Захарьин, Алексей Олегович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Методы легирования кремния РЗЭ.

1.1.1. Ионная имплантация.

1.1.2. Твердофазная эпитаксия.

1.1.3. Молекулярно лучевая эпитаксия.

1.1.4. Диффузия.

1.2. Образование донорных центров в слоях кремния. имплантированных ионами редкоземельных элементов

Глава 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Определение глубины залегания р-n перехода.

2.2. Определение профиля распределения концентрации носителей заряда. методом вольт - фарадных характеристик

2.3. Измерение слоевого сопротивления. Расчет коэффициента. активации донорных центров

2.4. Определение профиля распределения концентрации носителей заряда. по глубине методом дифференциальной проводимости

2.5. Определение распределения концентрации носителей заряда и. подвижности по глубине с помощью измерения эффекта Холла с последовательным стравливанием слоев

2.6. Определение профиля распределения примеси по глубине. методом вторичной ионной масс-спектроскопии

Глава 3. ОБРАЗОВАНИЕ ДОНОРНЫХ ЦЕНТРОВ В СЛОЯХ.

КРЕМНИЯ, ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ РЗЭ ДИСПРОЗИЯ, ГОЛЬМИЯ И ИТТЕРБИЯ.

3.1. Подготовка образцов.

3.2. Образование донорных центров в слоях кремния,. имплантированных ионами диспрозия

3.3. Образование донорных центров в слоях кремния,. имплантированных ионами гольмия

3.4. Образование донорных центров в слоях кремния,. имплантированных ионами иттербия

3.5. Обсуждение результатов.

3.6.Вывод ы.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ.

НЕАКТИВНЫХ ПРИМЕСЕЙ НА ОБРАЗОВАНИЕ ДОНОРНЫХ

ЦЕНТРОВ В СЛОЯХ КРЕМНИЯ, ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ ЭРБИЯ

4.1. Влияние имплантации ионов кислорода на образование. донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия

4.2. Влияние аморфизации на образование донорных центров. в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия и кислорода

4.3. Влияние имплантации ионов электрически неактивных примесей на. образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия

4.4. Зависимость подвижности носителей заряда от концентрации донорных. центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и иттербия

4.5. Выводы.

Глава 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ДОНОРНЫХ ЦЕНТРОВ.

В СЛОЯХ КРЕМНИЯ, ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ИОНАМИ ЭРБИЯ И КИСЛОРОДА

5.1. Численные методы решения диффузионно-кинетических уравнений.

5.1.1. Примеры разностных аппроксимаций.

5.1.2. Численные методы решения дифференциальных. уравнений первого порядка

5.1.3. Численные методы решения уравнения диффузии.

5.2. Модель образования донорных центров в слоях кремния,. имплантированных ионами РЗЭ эрбия

5.2.1. Описание модели.

5.2.2. Влияние параметров модели на решение.

5.2.3. Результаты расчета.

5.3. Модель образования донорных центров в слоях кремния,. имплантированных ионами эрбия и кислорода

5.3.1. Описание модели.

5.3.2. Результаты расчёта

5.4. Выводы.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами редкоземельных элементов»

Создание оптоэлектронных структур, интегрированных с кремниевыми интегральными микросхемами, является важнейшей задачей микроэлектроники. Один из путей создания светоизлучающих структур на основе кремния заключается в легировании его редкоземельными элементами (РЗЭ). Люминесценция возникает за счет внутрицентровых переходов между спин-орбитально расщепленными в кристаллическом поле состояниями, принадлежащими РЗЭ. Поскольку электроны хорошо экранируются внешними 5б- и 5р-электронами, то длина волны излучения слабо зависит от материала кристаллической матрицы и от температуры. Наибольший интерес представляет примесь РЗЭ эрбия [1], так как в спектре люминесценции центра, содержащего ион эрбия, наблюдается узкая температурно-независимая линия на длине волны 1.54 мкм, что соответствует минимуму потерь в кварцевых волокнах. Высокая интенсивность эрбиевой люминесценции наблюдается в структурах 8кЕг, полученных методом имплантации. На их основе изготовлены светоизлучающие структуры, работающие при комнатной температуре, однако, для их использования в интегральных микросхемах необходимо повысить интенсивность люминесценции на несколько порядков [2]. В слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ, при последующих отжигах образуются электрически активные центры (ЭАЦ), которые оказывают существенное влияние на интенсивность люминесценции, так как они участвуют в процессах возбуждения - девозбуждения люминесценции иона Ег3+, а также могут являться центрами безизлучательной рекомбинации [3, 4]. В связи с этим, является важным установление закономерностей образования ЭАЦ в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ Ег, а также других РЗЭ.

Цель работы заключалась в установлении закономерностей образования ЭАЦ в слоях кремния, имплантированных ионами различных РЗЭ, и изучении возможностей повышения концентрации этих центров.

Задачи диссертационной работы

1. Исследование электрофизических свойств слоев кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия.

2. Изучение влияния соимплантации ионов электрически неактивных примесей С, >}, О и Р на образование донорных центров (ДЦ) в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ.

3. Разработка модели образования ДЦ в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ и кислорода.

Научная новизна работы

1. Обнаружено, что при отжигах в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия, образуются донорные центры. Определены концентрационные профили ДЦ и зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига. Показано, что профили ДЦ сдвигаются вглубь при увеличении температуры отжига, а температурная зависимость коэффициента активации донорных центров имеет вид кривой с максимумом при 700°С.

2. Исследовано влияние соимплантации ионов кислорода на образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия. Установлено, что сойм плантация ионов кислорода приводит к повышению концентрации донорных центров и сдвигу профиля ДЦ к поверхности.

3. Определены зависимости коэффициента активации донорных центров от доз имплантации ионов эрбия и кислорода, а также от температуры постимплантационного отжига при дозах имплантации, превышающих порог аморфизации.

4. Проведено сравнительное изучение влияния имплантации ионов электрически неактивных примесей (С, Ы, О и Р) на образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия. Определены профили ДЦ и зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига.

5. Исследована зависимость подвижности носителей заряда от концентрации ДЦ в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и иттербия. Показано, что зависимость имеет вид, аналогичный соответствующей зависимости для основных донорных примесей в кремнии. Определены параметры зависимости.

6. Предложена модель образования ДЦ в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ и кислорода, учитывающая образование нескольких типов ДЦ и кислородных кластеров. Модель позволяет описать концентрационные профили носителей заряда и зависимости коэффициента активации ДЦ от температуры отжига и дозы имплантации ионов кислорода.

Научные положения, выносимые на защиту

1. В слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия при отжигах в диапазоне температур 600-1100°С образуются донорные центры. Зависимость коэффициента активации донорных центров от температуры отжига имеег вид кривой с максимумом при 700°С.

2. Соимплантация ионов кислорода позволяет повысить концентрацию донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия. Электрически неактивные примеси С, Ы, О, и Р участвуют в образовании донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ.

3. Зависимость подвижности электронов от концентрации донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и иттербия, описывается аналитическим выражением такого же вида, как и для основных легирующих примесей в кремнии, = Мтп +{мтт ~ /А™.)/ г ,

1 + ч п/ к/*«; при следующих

2 2 17 3 значениях параметров: = 65 см /В-с, д,,ах = 1340 см /В-с, А^гег= 1.14-10 см" , а = 0.76.

4. Модель образования донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ и кислорода, учитывающая образование нескольких типов донорных центров и кислородных кластеров, позволяет описать концентрационные профили носителей заряда и зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига и дозы соимплантации ионов кислорода.

Практическая значимость работы

Результаты экспериментальных и теоретических исследований образования донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ, могут быть использованы для определения оптимальных режимов легирования при разработке технологии изготовления оптоэлектронных приборов на основе кремния, легированного РЗЭ.

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях, совещаниях и симпозиумах:

Symposium "Light-Emitting Diodes: Research, Manufacturing and Application 1997,

USA;

Всероссийское совещание "Нанофогоника", Март 1999, Нижний Новгород; Всероссийская молодежная научная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой ошо - и наноэлектронике, ноябрь-декабрь 1999, Санкт-Петербург;

Международная конференции "Оптика полупроводников", май 2000,

Ульяновск;

3-я научная молодежная школа "Физико-химические аспекты современного электронного материаловедения", ноябрь 2000, Санкт-Петербург;

Международный симпозиум "Фото- и электролюминесценция редкоземельных элементов в полупроводниках и диэлектриках", октябрь 2001, Санкт-Петербург.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Захарьин, Алексей Олегович

ВЫВОДЫ

1. Обнаружено, что при отжигах в диапазоне температур 600-1100°С в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ диспрозия, гольмия и иттербия, образуются донорные центры. Определены концентрационные профили ДЦ но глубине, а также зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига. Установлено, что зависимость коэффициента активации донорных центров от температуры отжига имеет вид кривой с максимумом при 700°С.

2. Исследовано влияние имплантации ионов кислорода на образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ гольмия, диспрозия и иттербия. Показано, что имплантация ионов кислорода позволяет повысить концентрацию донорных центров. Сделан вывод, что агомы кислорода участвуют в образовании донорных центров, связанных с имплантацией РЗЭ.

3. В слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и кислорода с различными дозами, в том числе с дозами, превышающими порог аморфизации, определены зависимости коэффициента активации донорных центров от доз имплантации ионов эрбия и кислорода, а также от температуры постимплантационного отжига.

4. Проведено сравнительное изучение влияния имплантации ионов электрически неактивных примесей (С, Ы, О и Р) на образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия. Определены концентрационные профили донорных центров и зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига. Сделан вывод, что электрически неактивные примеси участвуют в образовании донорных центров в имплантированных слоях ЯкЕг.

5. Определены зависимости подвижност и электронов от концентрации донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и иттербия. Показано, что зависимость подвижности электронов от концентрации донорных центров при комнатной температуре в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ эрбия и иттербия имеет такой же вид, как и для основных лег ирующих примесей в кремнии, см2/В с, /^ах= 1340 см2/В-с, Ык/-= 1.14-1017 см"3, а= 0.76.

6. Предложена модель образования донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами РЗЭ и кислорода, учитывающая образование нескольких типов донорных центров и кислородных кластеров. Модель позволяет описать концентрационные профили носителей заряда и зависимости коэффициента активации донорных центров от температуры отжига и дозы имплантации ионов кислорода. при следующих значениях параметров: /Лт\п = 65

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в научных журналах

1А. Александров, О.В., Образование донориых центров при отжиге кремния, имплантированного диспрозием и гольмием / Александров О.В., Захарьин А.О., Соболев H.A., Шек Е.И., Маковийчук М.И., Паршин Е.О. // ФТП.-1998.- Т.32.- № 9.-С. 1029-1032.

2А. Соболев H.A., Емельянов A.M., Кюгг Р.Н., Николаев Ю.А., Шек Е.И., Александров О.В., Захарьин А.О., Вдовин В.И., Маковийчук М.И., Паршин Е.О., Якименко А.Н. Светоизлучающие структуры монокристаллического кремния, легированного эрбием, гольмием и ипербием: структурные, электрические и оптические свойства// Известия АН, серия физическая.-2000.- Т.64.- № 2.-С.258-263.

ЗА. Александров О.В., Захарьин А.О., Соболев H.A. Электрофизические свойства слоев кремния, имплантированных ионами иттербия// ФТП .-2002.-Т.36.- № 2.-С.134-137.

4А. Александров, О.В., Влияние кислорода на электрическую активность эрбия в кремнии / О.В. Александров, А.О. Захарьин, H.A. Соболев, Е.И. Шек // Изв. ГЭТУ.-1998.-В.516.-С. 48-53.

5А. Александров, О.В., Влияние электрически неактивных примесей на образование донориых центров в слоях кремния, имплантированных эрбием / О.В. Александров, А.О. Захарьин, II.А. Соболев, К).А. Николаев // ФТП .-2000.- Т.34.- № 5.-С.526-529.

6А. Александров, О.В., Электрофизические свойства слоев кремния, имплантированных ионами эрбия и кислорода в широком диапазоне доз и термообработанных в различных температурных режимах / О.В. Александров, А.О. Захарьин, H.A. Соболев, Ю.А. Николаев // ФТП .-2002,- Т.36,- № 3.-С.379-382.

7А. Александров, О.В., Модель образования донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия и кислорода / О.В. Александров, А.О. Захарьин // ФТП .-2002.- Г.36.- № 11.-С.1291-1296.

8А. Александров, О.В., Влияние кислорода на образование донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия и кислорода / О.В. Александров, А.О. Захарьин, H.A. Соболев // ФТП .-2005.- Т.39.- № 7.-С.776-781.

Статьи в сборниках трудов конференций

9А. Соболев, H.A., Светоизлучающие структуры монокристаллического кремния, легированного редкоземельными элементами: структурные, электрические и оптические свойства / H.A. Соболев, A.M. Емельянов, Р.Н. Кютт, Ю.А. Николаев, Е.И. Шек, О.В. Александров, А.О. Захарьин, В.И. Вдовин, М.И. Маковийчук, Е.О. Паршин, А.Н. Якименко // Матер, совещ. "Нанофотоника". - Нижний Новгород, Март 1999.- Нижний Новгород, 1999.- С.71-76.

10А. Sobolev, N.A., Influence of impurity atoms on luminescence of Er-doped silicon structures (Влияние примесных агомов на люминесценцию структур на основе Si, легированного Er) / N.A. Sobolev, O.V. Aleksandrov, M.S. Bresler, O.B. Gusev, P.E. Khakuashev, Y.A. Kudryavtsev, M.l. Makoviichuk, Y.A. Nikolaev, P.E. Pak, Е.О. Parshin, E.I. Shek, M.A. Trishenkov, A.O. Zakhar'in // Proc. SPIE. - 1997. - V.3002. - P. 198-203.

Тезисы докладов на научных конференциях

ПА. Захарьин, А.О., Акшвация примесей редкоземельных элементов в имплантированных слоях кремния /' А.О. Захарьин //Тез.докл. 3-й научной молодежной школы "Физико-химические аспекты современного электронного материаловедения".-Санкт-Петербург, ноябрь 2000.- Санкт-Петербург, 2000.-С.43.

12А. Захарьин, А.О., Концентрационная зависимость подвижности носителей в слоях кремния, имплантированных редкоземельными элементами / А.О. Захарьин // Тез. докл. Всероссийской молодежной научной конференции но физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - Санкт-Петербург, ноябрь-декабрь 1999,- Санкт-Петербург, 1999,- С.26.

13А. Александров, О.В., Активация эрбия при совместной имплантации с кислородом в кремний / О.В. Александров, А.О. Захарьин, H.A. Соболев, Ю.А.

Николаев // Тез. докл. Межд. конференции "Оптика полупроводников". - Ульяновск, май 2000.- Ульяновск, 2000.-С.147.

14А. Александров, О.В., Модель образования донорных центров в слоях кремния, имплантированных ионами эрбия и кислорода / О.В. Александров, А.О. Захарьин // Тез. докл. Межд. симпозиума "Фото- и электролюминесценция редкоземельных элементов в полупроводниках и диэлектриках". - Санкт-Петербург, октябрь 2001.- Санкт-11етербург, 2001 .-С.21.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Захарьин, Алексей Олегович, 2006 год

1. Соболев, Н.А., Светоизлучающие структуры S5:Er. Технология и физические свойства / Н.А. Соболев // ФТП. 1995. Т.29, №7. - С. 1153-1177.

2. Xie, У. Н., Evaluation of erbium-doped silicon for optoelectronic applications / Y. II. Xie, E. A. Fitzgerald, and Y. J. Mii // J. Appl. Phys. 1991. - V.70. - P. 3223-3228.

3. Michel, J., Energy transfer processes of erbium ions in silicon / J. Michel, J.Palm, T. Chen, X.Duan, E.Quellette, S.H. Ahm, S.F. Nelson, and L.C. Kimerling // Mater. Science Forum. 1997. - V.258-263. - P.1485-1490.

4. Gusev, O.B., Excitation cross section of erbium in semiconductor matrices under optical pumping / O.B. Gusev, M.S. Bresler, P.E. Pak, l.N. Yassievich, M. Forcales, N.Q. Vinh, T. Gregorkievich // Phys.Rev. B. 2001. - V.64. - P.075302-1 -7.

5. Beach D.B., Collins R.T., Legoues F.K., Chu J.O. MRS Symp. Proc. 1992. - V.282. -P.397.

6. Rogers, J. L., Erbium-doped silicon films grown by plasma-enhanced chemical-vapor deposition / J. L. Rogers, P. S. Andry. W. J. Varhue, E. Adams, M. Lavoie, and P. B. Klein Hi. Appl. Phys. 1995. - P. 6241-6248.

7. Morse M.T., Zheng В., Palm J., Duan X., Kimerling L.C. // MRS Symp Proc. 1996. -V.422.-P.41.

8. Binetti, S., Erbium in silicon: Problems and challenges / S. Binetti, M. Donghi, S. Pizzini, A. Castaldini, A. Cavallini, B. Fraboni. N.A. Sobolev // Sol. St. Phenomena. -1997. V.57.-P.197-206.

9. Morito Matsuoka, 1.54 pm photoluminescence of in situ erbium-oxygen co-doped silicon films grown by ion-beam epitaxy / Morito Matsuoka, Shun-ichi Tohno // J. Appl. Phys. 1995. - V.78. - P.2751-2757.

10. Sobolev, N.A., / O.V. Alexandrov, B.N. Gresserov, G.M. Gusinskii, V.O. Naidenov, E.l. Sheck, V.I. Stepanov, Yu.V. Vyzhigin, L.F. Chepik, E.P. Troshina // Sol. St. Phenomena. 1993. - V.32-33. - P.83.

11. Ennen H., 1.54-jim luminescence of erbium-implanted III-V semiconductors and silicon / H. Ennen, J. Schneider, G. Pomrenke. A. Axmann // Appl. Phys. Lett. 1983. -V.43. - P.943-945.

12. Александров, О.В., Образование донорных центров при отжиге кремния, имплантированного эрбием / О.В. Александров, Н.А. Соболев, Е.И. Шек, А.В. Меркулов // ФТП. 1996. - Т.ЗО. - С.876-883.

13. Michel, J., Impurity enhancement of the 1.54 цт Er3+ luminescence in silicon // J. Michel, J.L. Benton, R.F. Ferrante, D.S. Jacobson, D.S. Eaglesham, E.A. Fitzgerald, Y.-H. Xie, J.M. Poatc, L.C. Kimerling // J. Appl. Phys. 1991. - V.70. - P.2672-2678.

14. Eaglesham, D.J., Microstructure of erbium-implanted Si / D.J. Eaglesham, J. Michel, E.A. Fitzgerald, D.C. Jacobson, J.M. Poate. J.L. Benton, A. Polman, Y.-П. Xie, L.C. Kimerling // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 58, №24. - P. 2797-2799.

15. Duan X., Palm J., Zheng В., Morse M.T., Michel J., Kimerling L.C. // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1997. - V.442. - P.249.

16. Polman, A., Incorporation of high concentrations of erbium in crystal silicon / A. Polman, J.S. Cusler, E. Snoeks, G.N. van der Iloven // Appl. Phys. Lett. 1993. - V.62. -P.507-509.

17. Coffa, S., Optical activation and cxcitation mechanisms of Er implanted in Si / S. Cofla, F. Priolo, G. Franzo, V. Bellani, A. Camera, C. Spinella// Phys.Rcv. B. 1993. -V.48.-P.1 1782-1 1788.

18. Андреев, Б.А., Низкотемпературная фотолюминесценция кремния, легированного гольмием / Б.А. Андреев, Н.А. Соболев, Д.И. Курицын, М.И. Маковийчук, IO.А. Николаев, И.О. Партии // ФТП. 1999. - Т.ЗЗ. - С.420-422.

19. Соболев, Н.А., Лавинные светодиодные структуры на основе монокристаллического Si:IIo:0, работающие при комнатной температуре / I I.A. Соболев, A.M. Емельянов, Ю.А. Николаев // ФТП. 1999. - Т.33(8). - С.931-932.

20. Ennen, Н., 1.54jim electroluminescence of erbium-doped silicon grown by moleculal beam epitaxy / H. Ennen. G. Pornrenke, A. Axmann, K. Eisele, W. Haydl, J. Schneider//Appl. Phys. Lett. 1985. - V.46. - P.381-383.

21. Efeoglu II., Evans J.H., Jackman I .E., Hamilton В., Floughton D.C., Langer G.M., Peaker A.R., Perovic D., Poole I., Ravel N., Hamment P., Chan C.W. // Semicond. Sci.Technol. 1993. - V.8. - P.236.

22. Serna, R., Segregation and trapping of erbium during silicon molecular beam epitaxy / R. Serna, M.P. Lohmeier, M. Zagwijn. K. Vlieg. A. Polman // Appl. Phys. Lett. -1995. V.66. - P. 1385-1387.

23. Serna, R., Incorporation and optical activation of erbium in silicon using molecular beam epitaxy / R. Serna, J.H. Shin, M.P. Lohmeier, 12. Vlieg, A. Polman, P.F.A. Alkemade // J. Appl. Phys. 1996. - У.19. - P.2658-2662.

24. Stimmer, J., Electroluminescence of erbium-oxygen-doped silicon diodes grown by molecular beam epitaxy/ J. Stimmer, A. Reittinger, J.F. Nutzel, G. Absteitel, H. Holzbrecher, C. Buchal // Appl. Phys. Lett. 1996. - V.68. - P.3290-3292.

25. В.В. Агеев, Н.С. Аксенова, B.II. Коковина, Е.Г1. Трошина // Известия ЛЭТИ. -1970. -Т.221. С.80.

26. Назыров, Д.Э., Диффузия эрбия и тулия в кремнии / Д.Э. Назыров, Г.С. Куликов, P.M. Малкович // ФТП. 1991. - Т.25. - С Л 653-1654.

27. Ren, F.Y.G., 1С compatible processing of Si:Er for optoelectronics / F.Y.G. Ren, J. Michel, Q. Sun-Paduano, B. Zheng, II. Kitagawa, D.C. Jacobson, J.M. Poate, L.C. Kimerling, MRS Syinp. Proc.Spring Meeting, San Francisco. 1993. -V.301. - P.87.

28. Назыров, Д.Э. Диффузия иттербия в кремнии / Д.Э. Назыров // ФТП. 2003. Т.37(9). - С. 1056-1057.

29. Назыров, Д.Э., Диффузия европия в кремнии / Д.Э. 11азыров // ФТП. 2003. -Т.37(5). - С.570-571.

30. Назыров, Д.Э., Диффузия тербия в кремнии I Д.Э. 11азыров // ФТП. 2006. -1\40(6). - С.650-651.

31. Назыров, Д.Э., Диффузия иттрия в кремнии / Д.Э. Назыров, М.И.Базарбаев, Иминов А.А. //ФТГ1. 2006. - Т.40(7). - С.788-789.

32. Yang Y.S. // Physica Lett, А. 1991. - VM55. - Р.219.

33. Widderhoven, E.P., Donor formation in silicon owing to ion implantation of the rare earth metal erbium / E.P. Widderhoven, J.P.M. Naus // Mater.Sci. Eng. 1989. - V.B4, P.71-74.

34. J.L. Benton, J. Michel, L.C. Kimerling, D.C. Jacobson, Y.-H. Xie, D.S. Eaglesham, E.A. Fitzgerald, J.M. Poate. The electrical and defect properties of erbium-implanted silicon. J. Appl. Phys. 70, 2667-2671 (1991).

35. H.A. Соболев, М.С.Бреслер, О.Б.Гусев, М.И. Маковийчук, Е.О. Паршин, Е.И.Шек Влияние условий отжига на интенсивность фотолюминесценции в Si:Er//d>Tn 1994 Т.28 с1995-2000.

36. Libertino, S., The electrical properties of terbium ions in crystalline Si / S. Libertino, S. Coffa, R. Mosca, E. Gombia // J. Appl. Phys. 1999. - V.85. - P.2093-2099.

37. Favennec, P. N. Optical Activation of Er3f Implanted in Silicon by Oxygen Impurities / P. N. Favennec, I I. L'llaridon, D. Moutonnet, M. Salvi, M. Gauneau // Jpn. J. Appl. Phys. 1990. -V.29. - P.L524-L526.

38. Priolo, F., Electrical and optical characterization of Er-implanted Si: The role of impurities and defects / F. Priolo, S. Coffa, G. Fran/o, C. Spinella, A. Camera. V. Bellani // J. Appl. Phys. 1993. - V.74. - P.4936-4942.

39. J. Michel, L.C. Kimerling, J.L. Benton, D.S. Eaglesham, E.A. Fitzgerald, D.S. Jacobson, J.M. Poate, Y.-II. Xie, and R.F. Ferrante Mater. Sci. Forum. 1992. -V.83-87. -P.653.

40. Michel, J., Erbium in silicon: a defect system for optoelectronic integrated circuits / J. Michel, J. Palm, F. Gan, F.Y.G. Ren, B. Zheng, S.T. Dunham, L.C. Kimerling // Mater. Science Forum. 1995. - V. 196-201. - P.585-590.

41. Priolo, F., The erbium-impurity interaction and its effects on the 1,54 fim luminescence of Er3+ in crystalline silicon / F. Priolo, G. Franzo, S. Coffa, A. Polman, S. Libertino, R. Barclie, D. Carrey Hi. Appl. Phys. 1995. - V.78. - P.3874-3882.

42. Palmetshofer, L., Donor activity of ion-implanted erbium in silicon / L. Palmetshofer, Yu. Suprun-Belevich. M. Slepikhova H NIM B. -1997. V. 127-128. - P.479-482.

43. Libertino, S., The effects of oxygen and defects on the deep-level properties of Er in crystalline Si / S. Libertino, S. Co fía, G. Franzo, F. Priolo // J. Appl. Phys. 1995. - V.78. -P.3867-3873.

44. Przybylinska, II., Optically active erbium centers in silicon / II. Przybylinska, W. Jantsch, Yu. Suprun-Belevich, M. Slepikhova, L. Palmetshofer, G. Hendorfer, A. Kozanecki, R.J. Wilson, B.J. Sealy // Phys.Rev.B -3996. V.54. -P.2532-2547.

45. Emtsev, V.V., Oxygen and erbium related donor centers in Czochralski grown silicon implanted with erbium / V.V. Emtsev, V.V. Emtsev, Jr., D.S. Poloskin, E.I. Shek, N.A. Sobolev, J. Michel, L.C. Kimerling // ФТП. 1999. - T.33. - C.l 192-1195.

46. V.V. Emtsev Jr., C.A.J. Ammerlaan, B.A. Andreev, G.A. Oganesyan, D.S. Poloskin, E.I. Shek, N.A. Sobolev. Solid State Phenomena. V.82-84, 93 (2002).

47. V.V. Emtsev Jr, D.S. Poloskin, E.I. Shek. N.A. Sobolev, L.C. Kimerling Effects of oxygen coimplantation on the formation of donor centres in erbium-implanted silicon. E-MRS 2000.

48. Adler, D.L., Local structure of 1.54 j.im luminescence Er3+ implanted in silicon / D.L. Adler, D.C. Jacobson, D.J. Eaglcsham, M.A. Marcus, J.L. Benton, J.M. Poate, P.H. Citrin. // Appl. Phys. Lett. 1992. - V.61. № 18. - P.2181 -2183.

49. Terrasi, A., Evolution of the local environment around Er upon thermal annealing in Er and О co-implanted Si ¡ A. Terrasi, G. Franzo, S. Coffa, F. Priolo, F. D'Acapito, S. Mobilio // Appl. Phys. Lett. 1997.- V.70. - ÍM 712-1714.

50. D'Acapito, F., Structure of Er-O complexes in crystalline Si / F. d'Acapito, S. Mobilio, S. Scalese, A. Terrasi, G. Franzo. F. Priolo /7 Phys. Rev. B. 2004. - V.69. -P. 153310-1-4.

51. Мастеров, В.Ф., Примесные гномы эрбия в кремнии / В.Ф. Мастеров, Ф.С. Пасрединов. П.П. Серегин, Е.И. 'I еру ков, М.М. Мездрогина // ФТП. 1998. - Т.32.1. С.708-711.

52. J.D. Carrey, R.C. Barklie, J.F. Donegan. F. Priolo. G. Franzo, S. ColTa. EPR and PL study of Er-impurity complexes in silicon //' Phys. Rev. B. 1999. - V.B59, №4.1..2773-2782.

53. Vinh, N.Q., Microscopic Structure of Er-Related Optically Active Centers in Crystalline Silicon / N.Q. Vinh, 11. Przybylinska, Z.F. Krasil'nik, T. Gregorkiewicz // Phys.Rev.Lett. -2003. V.90. -P.066401-1-4.

54. Sobolev, N.A., Formation of Er-reiated donor centers during postimplantation annealing of Si:Er / N.A. Sobolev, O.V. Alexandrov, E.I. Shck // MRS Symp. Proc. 1997. - V.442. - P.237-242.

55. Wu, C.P., Techniques for Lapping and Staining Ion-Implanted Layers / C.P. Wu, E.C. Douglas, C.W. Mueller, R. Williams /'J. Elcctrochem. Soc. 1979. - V.126. - P. 19821988.

56. Батавин, В.В., Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур / В.В. Батавии, IO.A.Концевой, Ю.В.Федорович. Москва: Радио и связь, 1985.-264 с.

57. Риссел, X., Ионная имплантация ' Х.Риссел, И.Руге. М.:Иаука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 360 с.

58. Caughey, D.M., Carrier Mobilities in Silicon Empirically Related to Doping and Field / D.M. Caughey, R.E. Thomas // Proc. П-'EE. 1967. V.55. - P .2192-2193.

59. Анохин, B.3., Практикум по химии и технологии полупроводников. В.З.Анохин, Е.Г.Гончаров, Е.Г1. Кострюкова и др. Под ред. Я.А.Угая Москва: Высш. Школа, 1978.- 191 с.

60. Галлони, Автоматический прибор для нахождения профилей распределения примеси в кремнии / Галлони, Сардо /7 Приборы для научных исследований. 1983. -Т.54(3). - С.102-106.

61. Концевой, Ю.А. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов / IO.A. Концевой, В.Д. Кудин, М.: Энергия, 1973. -144 с.

62. Мейер. Дж., Ионное легирование полупроводников /' Л. Эриксон. Дж. Девис Москва: Мир, 1973 296 с.

63. Franz, I.P., The Investigation of phosphorous diffusion in evacuated sealed tubes using tracer methods /1.P. Franz. W. Langheinrich // Solid State Electronics. 1971. - V.14.- P.835-842.

64. Кремний монокристаллический. СТУ 48-4-407-78

65. O.B. Александров, Н.А. Соболев. Е.И. Шек, А.В. Меркулов. ФТП 30 №5 сгр.876 ,1996.

66. Priolo, F., Electrical and optical characterization of Er-implanted Si: The role of impurities and defects / F. Priolo, S. Coffa, G. Franzo, C. Spinella, A. Camera, V. Bellani // J. Appl. Phys. 1993. - V.74. - P.4936-4942.

67. Jantsch, W., Erbium related centers in Cz-silicon / W. Jantsch, II Przybylinska, Yu. Suprun-Belevich, M. Stepikhova. G. Ilendorfer, 1. Palmetshofer // Mater. Science Forum. 1995. - V. 196-201. - P.609-614.

68. V.V. Emtscv Jr, D.S. Poloskin, E.I. Shek, N.A. Sobolev, L.C. Kimerling Effects of oxygen coimplantation on the formation of donor centres in erbium-implanted silicon. E-MRS 2000.

69. Буренков, А. Ф. Пространственные распределения энергии, выделенной в каскаде атомных столкновений в твердых тмах / А. Ф. Буренков, Ф.Ф. Комаров, М.А. Кумахов, М.М. Темкин. Москва: Энсргоатомиздат, 1985.

70. Александров, О.В., Влияние условий имплантации на перераспределение эрбия при твердофазной эиитаксиальной кристаллизации кремния / О.В. Александров, Ю.А. Николаев, I I.A. Соболев // ФТ11. 1999. - V.33. - С. 114-118.

71. Coffa S., Optical activation and exitation mechanisms of Er implanted in Si / S. Coffa, F. Priolo, G. Franzo, V. Bellani. A. Camera, C. Spinella // Phys.Rev. B. 1993. -V.48.-P.1 1782-11788.

72. Emtsev, V.V., Oxygen and erbium related donor centers in Czochralski grown silicon implanted with erbium /' V.V. Emtsev, V.V. Emtsev, Jr., D.S. Poloskin, E.I. Shek, N.A. Sobolev, J. Michel, L.C. Kimcrling// ФТП. 1999. -T.33. -- C.l 192-1195.

73. Devine, R.A., О interstitial generation and diffusion in high temperature annealed Si/Si02/Si structures / R.A. Devine. I). Mathiot, W.L. Warren, B. Aspcr // J. Appl. Phys. -1996. V.79. - P.2302-2308.

74. Sobolev, N.A., Formation of Er-related donor ccnters during postimplantation annealing of Si:Er / N.A. Sobolev, O.V. Alexandrov, E.I. Shek // MRS Symp. Proc. 1997. - V.442. - P.23 7-242.

75. Byoung-Bon Yu, Thermal behavior of fluorine in SiO> and Si investigated by the l9F(p,ay) l60 reaction and secondary ion mass spectrometry / Byoung-Bon Yu, N. Konuma, Eichi Arai // J. Appl. Phys. - 1991. - V.70. - P.2408-2412.

76. Jeng, S.-P., Anomalous diffusion of fluorine in silicon / S.-P. Jeng, T.-P. Ma, R. Canteri, M. Anderle, G.W. Rubloff// Appl. Phys. Lett. 1992. - V.61. P. 1310-1312.

77. Michel, J., Erbium in silicon: a defect system for optoelectronic integrated circuits /J. Michel, J. Palm, F. Gan, F.Y.G. Ren, B. Zheng, S.T. Dunham, L.C. Kimcrling // Mater. Science Forum. 1995. - V. 196-201. - P.585-590.

78. Ilockett, R.S., Anomalous diffusion of nitrogen in nitrogen-implanted silicon / R.S. Hockett// Appl.Phys.Lett. 1989. - V.54. - P. 1793-1795.

79. Koyama, 11., Redistribution of implanted oxygen and carbon in silicon / H. Koyama // J.Appl. Phys. 1980. - V.51. P.3202-3205.

80. Мастеров, В.Ф., Примесные атомы >рбия в кремнии / В.Ф. Мастеров, Ф.С. Насредипов, I1.1I. Серегин, Е.М. Теруков. М.М. Мездрогина // ФТП. 1998. - Т.32. -С.708-711.

81. Kaiblinger-Grujin, G., Influence of the doping element on the electron mobility in n-silicon / G. Kaiblinger-Grujin, il. Kosina, S. Selberherr // J. Appl. Phys. 1998. - V.83. -P.3096-3101.

82. Ортега, Дж., Введение в численные меюды решения дифференциальных уравнений /Дж. Ортега. У Пул. М.: Памсгч 1986,- 288 с.

83. Ильина, В.Л., Численные методы для физиков-теоретиков: в 2 т. / В.А. Ильина, П.К. Силаев. Мэскна-И:**'оск.:003 - i .2. - 186 с.

84. Тихонов, A.M., Уравнения математической физики / A.M. Тихонов, А.А. Самарский. Москва: Наука, 1979. - 432 с.

85. Самарский, А.А., Численные меч оды I А.А. Самарский, Л.В. Гулин. Москва: Наука, 1989.- 432 с.

86. Sobolev, N.A., Formation of Er-relaled donor centers during postimplantation annealing oTSi:Hr / N.A. Sobolev, O.V. Alexaridrov, 11.1. Shek /7 MRS Synip. Proc. 1997. - V.442. - P.237-242.

87. Devine, R.A., О interstitial generation arid diffusion in high temperature annealed Sf/Si02/Si structures / R.A. Devine, D. Mathiot. W.L. Warren, B. Asper // J. Appl. Phys. -1996,-V.79. -- P.2302-2308.

88. Maroudas, D., Atomostic calculation of the self-interstitial diffusitivity in silicon / D. Maroudas, R.A. Brown // Appl. Phys. Lett. 1993. V.62. - 14 72-174.

89. Michel, J., Erbium in silicon / J. Michel, L.V.C. Assali, M.T. Morse, L.C. Kimerling // Semiconductors arid Semimctals. 1998. V.49. - P.l 11-156.

90. V.V. Emtsev Jr., G.A. Oganesyati. K. Sch/nalz. Solid State Phenomena, 47-48, 259 (1996).

91. Newman, R.C., Oxygen diffusion and precipitation in Czochralski silicon / R.C. Newman // J. Phys.: Condons. Mater. 2000. - V.12 - P.R335-R365.

92. Wahl, U. Er-0 clustering and its inlluerice on the lattice sites of Hr in Si / U. Wahl, J.G. Correia. J.P. Araujo, A. Vantomme, CJ. Langouche !i Physica B. 1999. - V.273-274. -P.342-345.

93. Ourmazd, A., Oxygen-related thermal donors in silicon: A new structural and kinetic model / A. Ourmazd, W. Schroter, A. Bourrct 7 J. Appl. Phys. 1984. - V.56. - P. 16701681.

94. Suezawa, M., Nature of thermal donors in silicon crystals / M. Suezawa, K. Sumino // Phys. Stat. Sol. 1984. - V.82. - P.235-242.

95. Hallberg, Т., Enhanced oxygen precipitation in electron irradiated silicon / T. Hallberg, J.L. Lindstrom ,7 J. Appl. Phys.-- 1992. V.72.-P.5130-5138.

96. Koyama, II., Redistribution of implanted oxygen and carbon in silicon / II. Koyama // J.Appl. Phys. 1980. - V.51. P.3202-3205.

97. Chacon, E. Ion beams in silicon processing and characterization / Ii. Chason, S.T. Picraux, J.M. Poatc. J.O. Borlar.d, M.I. (Vrrenu 'i'.D. de la Rubia, D.J. Eaglesham, O.W.

98. Holland, M.E. Law, C.W. Mugee, J. W. Mayer. J. Melngailis. A.F. Tasch //J. Appl. Phys. -1997,-V.81.-P.6513-6561.

99. Аброян, ПЛ. Физические оспин,: электронной и ионной технологий / А.Н. Андронов, А.И. Гитов. М.: Высшая школа, 1984. - 320 с.

100. Borghesi, A., Oxygen precipitation in silicon / A. Borghesi, B. Pivac, A. Sassela, A. Stella // J. Appl. Phys. 1995. - V.77. - P.4169-4244.

101. J.C. Mikkelsen. Mater. Res. Soc. Symp. Proe., 59, 19 (1986).

102. Wijanarakula, W. Solubility of interstitial oxygen in silicon / W. Wijanarakula // Appl. Phys. Lett. 1991. - V.59. - P. 1 185-1 187.