CC BY
0
УДК 548-1
Бобонов Д.Т. старший преподаватель Исломов М.Х. ассистент
Джизакский политехнический институт
НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИЛЬНОКОМПЕНСИРОВАННОМ КРЕМНИИ
Аннотация. Показано что, управляя структурой комплексов -кластеров примесных атомов и их концентрацией в сильно компенсированном кремнии - можно изменять фундаментальные параметры исходного материала, что позволяет использовать их при разработке принципиально новых классов нано электронных приборов. Практически - это новый подход к созданию квантово-размерных структур в кремнии.
Ключевые слова: кремний, компенсация, диффузия, нано кластер, соединение сера, диффузия.
Bobonov D.T. senior lecturer Islomov M.Kh. assistant
Jizzakh Polytechnic Institute
NONEQUILIBRIUM PROCESSES IN HIGHLY COMPENSATED
SILICON
Abstract. It is shown that by controlling the structure of complexes -clusters of impurity atoms and their concentration in highly compensated silicon - it is possible to change the fundamental parameters of the source material, which allows them to be used in the development of fundamentally new classes of nanoelectronic devices. In practice, this is a new approach to creating quantum-sized structures in silicon.
Key words: silicon, compensation, diffusion, nanocluster, sulfur compound, diffusion.
Проходят активные исследования по созданию новых нанокластерных материалов с высокой компенсацией. В результате мировых исследований в области разработки электронных устройств на основе этих материалов получены научные выводы, направленные на
управление электрофизическими характеристиками полупроводников [1,2]. Эти исследования включают в себя следующие аспекты:
1. Внедрение различных входных атомов в кристаллическую решетку методом высокотемпературной диффузии.
2. Перевод кремния с входными атомами в ферромагнитное состояние при низких температурах [3,4].
3. Определение свойств компенсированных структур на основе кремния.
Мировые исследования компенсированного кремния и кластеров, основанных на нем, сосредоточены на нескольких ключевых направлениях:
• Разработка диодов с улучшенными характеристиками на основе кремния с введенными атомами редкоземельных элементов [5,6].
• Разработка процессов получения наноразмерных структур в компенсированном кремнии.
• Исследование электрофизических свойств сверхкомпенсированных полупроводников и создание многофункциональных устройств на их основе.
• Разработка магнитных, температурных, давления и фотосенсоров.
• Идентификация и обоснование квантовых и наномасштабных эффектов в трехмерных нанокластерах.
В настоящее время акцентируется внимание на определении технологических условий, способствующих возникновению неравновесных процессов в сверхкомпенсированном кремнии, а также на изучении физических явлений и эффектов, происходящих в структурах, созданных на основе нового материала [7]. В свете их функциональных возможностей особое внимание уделяется созданию нового класса электронных устройств и датчиков. Это требует проведения целенаправленных научных исследований, включающих определение электрофизических параметров исходного полупроводникового материала, состава переходной группы железа и изовалентных атомов свинца, выбор методов легирования, связанных с природой атомов свинца, а также изучение новых физических явлений в кремниевых материалах и создание нового класса электронных устройств и датчиков на основе их функциональных возможностей [8].
На основе знаний технологических методов формирования кластеров в кремнии были изучены и проанализированы законы управления взаимодействием междуслойных атомов и концентрацией структур и комплексов в кристаллической решетке. Было установлено, что образованием объемных нанокластеров можно управлять, зная благоприятные термодинамические условия взаимодействия межмолекулярных атомов [9,10]. На основе полученных результатов было выявлено, что электрофизические параметры сверхкомпенсированного кремния зависят от электрофизических параметров исходных материалов, типа вводимых атомов, электроактивности в кремнии, расположения
входных атомов в кристаллической решетке кремния и условий температурной обработки на технологических этапах [11,12].
Созданная технология двухступенчатой диффузии не только предотвращает образование силицидов металлических элементов на поверхности кремния, но также предотвращает поверхностную эрозию и другие дефекты на поверхности и лицевой стороне материала. Эта диффузионная технология создает благоприятные условия для размещения и взаимодействия поступающих атомов в решетке кремния [13,14].
Изучение электрофизических параметров сильнокомпенсированного кремния имеет важное значение для разработки новых материалов с улучшенными свойствами. Таблица 1 представляет собой данные по исходному материалу и параметрам температуры диффузии, а также давлению диффузионного пара._
Введение Исходный материал Температура диффузии диапазон Т, 0 С Диффузионный пара давление, атм.
р, Ом. с м Вставать
Мистер 2-5 п 1140-1180 гг. 0,8-1
РС 1-2 н 11:20-11:50 1-1,2
С 1-2 п 1180-1200 1-1,1
Се 0,5-1 п 12:20-12:50 1-1,1
Ни 40-60 н 1200-1250 -
Кр 10 п 1240-1250 -
Фе 10 п 1180-1200 -
Таблица 1. Электрофизические параметры сильно компенсированного кремния и исходного материала в зависимости от температуры диффузии и вида вводимых атомов.
На основе данных данной таблицы можно сделать вывод, что изменения электрофизических параметров сильно компенсированного кремния зависят от температурных и временных параметров диффузии, а также от природы вводимых атомов, будь то связанный q-электрон или дыра к проводимости. Отмечено, что данные параметры исходного кремниевого материала в равновесии не подвергаются существенным изменениям при сильно компенсированной экстракции кремния [15,16].
Использованные источники:
1. Mustofoqulov, J. A., & Bobonov, D. T. L. (2021). "MAPLE" DA SO'NUVCHI ELEKTROMAGNIT TEBRANISHLARNING MATEMATIK TAHLILI. Academic research in educational sciences, 2(10), 374-379.
2. Mustofoqulov, J. A., Hamzaev, A. I., & Suyarova, M. X. (2021). RLC ZANJIRINING MATEMATIK MODELI VA UNI "MULTISIM" DA HISOBLASH. Academic research in educational sciences, 2(11), 1615-1621.
3. Иняминов, Ю. А., Хамзаев, А. И. У., & Абдиев, Х. Э. У. (2021). Передающее устройство асинхронно-циклической системы. Scientific progress, 2(6), 204-207.
4. Каршибоев, Ш. А., Муртазин, Э. Р., & Файзуллаев, М. (2023). ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ. Экономика и социум, (4-1 (107)), 678-681.
5. Мулданов, Ф. Р., Умаров, Б. К. У., & Бобонов, Д. Т. (2022). РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЙ, АЛГОРИТМА И ЕГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЦА ЧЕЛОВЕКА. Universum: технические науки, (11-3 (104)), 13-16.
6. Мулданов, Ф. Р., & Иняминов, Й. О. (2023). МАТЕМАТИЧЕСКОЕ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ РОБОТА-АНАЛИЗАТОРА В ВИДЕОТЕХНОЛОГИЯХ. Экономика и социум, (3-2 (106)), 793-798.
7. Ирисбоев, Ф. Б., Эшонкулов, А. А. У., & Исломов, М. Х. У. (2022). ПОКАЗАТЕЛИ МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ. Universum: технические науки, (11-3 (104)), 5-8.
8. Zhabbor, M., Matluba, S., & Farrukh, Y. (2022). STAGES OF DESIGNING A TWO-CASCADE AMPLIFIER CIRCUIT IN THE "MULTISIM" PROGRAMM. Universum: технические науки, (11-8 (104)), 43-47.
9. Каршибоев, Ш. А., & Муртазин, Э. Р. (2021). Изменения в цифровой коммуникации во время глобальной пандемии COVID-19. Молодой ученый, (21), 90-92.
10. Каршибоев, Ш., & Муртазин, Э. Р. (2022). ТИПЫ РАДИО АНТЕНН. Universum: технические науки, (11-3 (104)), 9-12.
11. Омонов С.Р., & Ирисбоев Ф.М. (2023). АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ЭМС НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОЙ ПЛАТФОРМЫ R&S ELEKTRA. Экономика и социум, (5-1 (108)), 670-677.
12. Саттаров Сергей Абудиевич, & Омонов Сардор Рахмонкул Угли (2022). ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗАТОРА СПЕКТРА FPC1500. Universum: технические науки, (11-3 (104)), 17-20.
13. Абдиев, Х., Умаров, Б., & Тоштемиров, Д. (2021). Структура и принципы солнечных коллекторов. In НАУКА И СОВРЕМЕННОЕ ОБЩЕСТВО: АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, ДОСТИЖЕНИЯ И ИННОВАЦИИ (pp. 9-13).
14. Раббимов, Э. А., & Иняминов, Ю. О. (2022). ВЛИЯНИЕ ОКИСНОЙ ПЛЕНКИ НА КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСПЫЛЕНИЯ КРЕМНИЯ. Universum: технические науки, (11-6 (104)), 25-27.
15. Mustafaqulov, A. A., Sattarov, S. A., & Adilov, N. H. (2002). Structure and properties of crystals of the quartz which has been growth up on neutron irradiated seeds. In Abstracts of 2. Eurasian Conference on Nuclear Science and its Application.
16. Раббимов, Э. А., Жураева, Н. М., & Ахмаджонова, У. Т. (2020). Влияние окисной пленки на коэффициенты распыления кремния. Экономика и социум, (6-2 (73)), 187-189.
17. Бобонов Д.Т. Электрические свойства и нестабильность тока в кремнии, легированном селеном; Электрические имущество и обслуживание пряжка и силикон легированный селен _ - 2010.
