Научная статья на тему 'Моделирование распределения атомов фоновой примеси вблизи краевой дислокации в кремнии'

Моделирование распределения атомов фоновой примеси вблизи краевой дислокации в кремнии Текст научной статьи по специальности «Физика»

273
38
Поделиться

Текст научной работы на тему «Моделирование распределения атомов фоновой примеси вблизи краевой дислокации в кремнии»

низмов, приводящих к эффекту геттерирования переходных металлов [1,2], способствуют новые способы контроля этого процесса.

В работе [3] с помощью радиоактивного индикатора исследованы профили

распределений изотопов 64Cu и 55Co в пластинах кремния, выращенных по методу Чохральского, и в p/p+ эпитаксиальных пластинах, легированных B, после отжига в течение 30 минут при температурах в диапазоне (900 - 1000) °С в атмосфере Ar. При этом установлено, что распределение Cu коррелируют с распределе-p/p+ . , -ния уровня Ферми в области кремния с высоким содержанием В происходит снижение энергии активации диффузии Cu, что указывает на действие механизма геттерирования посредством электрического взаимодействия между ионами В. Рас-

Co , , p/p+ -

сиальных пластинах одинаково, то есть не зависит от наличия в кремнии областей

. , Cu

коррелируют с распределениями плотности объемных микродефектов (преципитатов SiO2), что, в свою очередь, свидетельствует о действии механизма сегрегаци-

Cu Co, -

си к центрам геттерирования обусловлена полями упругих напряжений дефектов.

Результаты экспериментов [3] представляют значительный интерес, с точки зрения оценки адекватности известных моделей процессов геттерирования [4] и постановки новых задач моделирования в этой сфере исследований.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Kazuhito Matsukawa, Hideki Naruoka, Nobuyoshi Hattori, Yoji Mashiko. Study of Cu and Co gettering mechanism using radioactive isotope tracers //Applied Surface Science 216, 2003, p.371-375.

2. Koji Sumino. Basic aspects of impurity gettering //Microelectronic Engineering 66, 2003, p.268-280.

3. Myers S. M., Seibt M., Schroter W. Mechanisms of transition-metal gettering in silicon //Journal of applied physics, volume 88, number 7.2000, p.3795-3891

4. Захаров AT., Котов В.H., Кракотец КА. Моделирование процесса геттерирование примесей в кремнии. Микросистем пая техника, 2001, №1. - С. 25.

УДК 621.315.592

Ю.Б. Ка курин МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АТОМОВ ФОНОВОЙ ПРИМЕСИ ВБЛИЗИ КРАЕВОЙ ДИСЛОКАЦИИ В КРЕМНИИ

Актуальной в настоящее время является проблема исследования распределения атомов фоновых примесей при их диффузии в полях напряжений различных дефектов кристаллической решетки, ввиду использования их геттерирующих свойств.

В работе проводилось моделирование перераспределения атомов фоновых примесей в дислокационном кремнии, со значениями концентраций, обоснованными в работе [1]: для кремния, выращенного по методу Чохральского - кислород

17 183 16 173

(N0 = 1-10 +-2-10 см-); углерод (NC = 4-10 +-5-10 см-); переходные металлы (N < 5-1013 см-3); выращенного по методу бестигельной зонной плавки - кислород

(N = 11014 +-11016 см-3); углерод (NC = 21015 +- 11017 см-3); медь (NCu = 51011 см3); золото (NAu = 5-108 см-3); переходные металлы (N< 5-1013 см-3).

Задачу моделирования можно решить с использованием основного уравнения диффузии атомов примесей в полях внешних сил, обусловленных краевой дислокацией в кремнии [2]. Решение проводилось для температуры, равной T = 1000°C, при следующих значениях коэффициентов диффузии для перечисленных выше

10 0 130 А О

атомов примесей: D0 = 6-10- см /с; Dc = 8-10- см /с; DCu = 2-10- см /с;

DAu = 5-109 см2/с. Таким образом, получены распределения атомов примесей вблизи краевой дислокации в кремнии для различных значений времени.

Результаты численного решения уравнения диффузии позволяют оценить наиболее вероятный состав примесной атмосферы вблизи краевой дислокации в кремнии и могут использоваться при исследовании процессов геттерирования нежелательных атомов примесей в кремниевых полупроводниковых структурах, а также при обосновании структуры кластера кремния с дислокацией для расчета его электронного энергетического строения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Немi^ee Г.З., Пекарев А.И., Чистяков Ю.Д., Бурмистров AM. Геттерирование точечных дефектов в производстве полупроводниковых приборов //Зарубежная электронная техника. ЦНИИ «Электроника»; 1981, №11. С. 3-63.

2. . ., . . , -сферы примесных атомов вокруг краевой дислокации //Техническая физика. - 1969. - Т 184, №5. - С. 1095 -1098.

УДК 551.5+551.594

А.С. Болдырев, АX. Клово, Г.В. Куповых О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ С АЭРОИОНАМИ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ

Согласно современным данным, аэрозольные частицы в диапазоне размеров (0,01-0,2) мкм при концентрациях порядка 109 м-3 и более оказывают значительное влияние на параметры атмосферного электричества. При достаточно больших концентрациях электрическое состояние приземного слоя может определяться только тяжелыми ионами, образовавшимися за счет взаимодействия аэрозоля с аэроионами.

В известных моделях электрического состояния приземного слоя [1] предполагается присутствие в атмосфере аэрозоля в стационарном состоянии и с посто-,

источника. В ионизационно-рекомбинационные уравнения тяжелые ионы входят в виде слагаемых: П1п1 2N21 и П2n12N0 (П12 - коэффициенты воссоединения)

при условиях П2п12N0 — n1n21N1 2 = 0, N1 + N2 + N0 = const, где Nb N2 -

, N0 -

.

, , . Тогда необходимо более детально учитывать распределение аэрозольной примеси в турбулентном приземном слое. Для этого может быть использована нестационарная модель диффузии примеси в атмосфере [2]: