CC BY
66
74
Влияние термоотжига и условий охлаждения кристаллов w-Si<P> на температурные зависимости подвижности носителей заряда в области примесного рассеяния
Г. П. Гайдар
Институт ядерных исследований НАН Украины, пр. Науки, 47, г. Киев, 03680, Украина, e-mail: saydar@kinr.kiev.ua
Исследованы изменения температурных зависимостей подвижности носителей заряда в монокристаллах n-Si<P>, выращенных методом Чохральского, которые отжигались и охлаждались при различных условиях. Кристаллы с удельным сопротивлением рзоок = 0,3 и 4,4 Ом-см отжигались при 1200 и 500оС в течение двух часов. Отжиг сопровождался быстрым (~ 1000оС/мин) или медленным (~ 1оС/мин) охлаждением. Показано, что подвижность свободных носителей заряда в случае примесного рассеяния определяется не только условиями термоотжига, но и скоростью охлаждения.
Ключевые слова: кремний, примесное рассеяние, жиг, условия охлаждения.
УДК 621.315.592
ВВЕДЕНИЕ
Основным материалом для производства наиболее широкого класса электронных приборов в полупроводниковой электронике был и остается кремний благодаря своим уникальным свойствам и достаточным природным запасам исходного сырья [1]. Приборы, изготовленные на его основе, широко используются в наукоемких отраслях, промышленности, медицине, бытовой и компьютерной технике, средствах телекоммуникаций. К ним относятся фотодиоды и фотоэлементы, силовые и высокочастотные диоды, интегральные микросхемы различного предназначения, солнечные батареи, тензодатчики, транзисторы и многие другие [2].
Проблема управления физическими свойствами полупроводников посредством различных обработок особенно актуальна относительно кремния в связи с разработкой новых технологических материалов и приложений [3-8]. Монокристаллы кремния, используемые в микроэлектронике и приборостроении, существенно изменяют свои физические характеристики под влиянием различных физических воздействий [9]. Их всестороннее использование в таких условиях как большие нагрузки, быстро меняющиеся температурные режимы, значительные электрические, магнитные и радиационные поля, требует детального изучения свойств кремния, что создаст в дальнейшем предпосылки для учета указанных влияний при конструировании полупроводниковых приборов с целью повышения их надежности и продления срока службы.
Так, в работах [10, 11] предлагается использование тензорезистивного эффекта в n-Si и p-Si
подвижность носителей заряда, термоот-
для повышения подвижности носителей тока в каналах МОП-транзисторов (металл-окисел-по-лупроводник) n- и ^-типа. В [11] исследовано влияние сильной одноосной деформации на свойства не только n-Si, но и кремния с изовалентной примесью германия. Показано, что для упруго деформированных образцов вдоль кристаллографического направления [100] характерной особенностью температурных зависимостей lgp = f(lgT) есть переход от наклона 1,68 до 1,83, что объясняется активным вкладом g-переходов в междолинное рассеяние при Т > 330 К. При этом снимаются f-переходы из междолинного рассеяния и подвижность электронов растет, что может быть использовано для повышения подвижности носителей тока в каналах n- МОП транзисторов, поскольку подвижность определяет такие важные параметры транзисторов, как крутизна вольт-амперных характеристик и предельная частота их переключения.
Известно [12, 13], что фирма Intel Corporation использует в 65 нм технологии изготовления электронных приборов на основе кремния направленную (одноосную) деформацию канала n-МОП транзисторов. Технология одноосно деформированного кремния позволяет получить при комнатной температуре значительное увеличение подвижности носителей тока: порядка 40% - для дырок в р-МОП транзисторах и ~ 200% - для электронов в n-МОП транзисторах при значениях давления (600^700) МПа, тогда как ни биаксиальная деформация, ни гидростатическое давление не приводят к ощутимым изменениям подвижности. Подобная технология одноосной деформации каналов МОП-транзис-торов используется также в структурах полупро-
© Гайдар Г.П., Электронная обработка материалов, 2013, 49(6), 74-79.
75
водник на изоляторе [14].
Кроме того, следует принимать во внимание, что в технологии одноосно-деформированных каналов транзисторов применяются технологии эпитаксии. Фактически можно считать, что вся нанотехнология одноосно-деформированного
кремния построена на эпитаксии, которая позволяет получать совершенные слои полупроводниковых материалов, их сплавов и структур.
Неотъемлемым звеном технологии изготовления твердотельных электронных приборов с распределенными параметрами на основе кристаллов кремния является их термообработка в различных условиях [15-22]. При разработке и обосновании последовательности необходимых термоотжигов обычно основное внимание уделяется выбору температур отжига (Тотж), при которых они осуществляются, и неоправданно мало внимания - отработке смены режимов термоотжигов или (что почти то же самое) выбору оптимальных условий охлаждения.
Взаимодействие легирующих примесей с дефектами решетки и остаточными примесями в объеме полупроводниковых кристаллов имеет место, в принципе, при любой температуре Т Ф 0, с той лишь разницей, что при более высоких температурах эти процессы протекают быстрее, а при пониженных Т - медленнее. Поскольку при повышенных температурах одновременно с образованием комплексов происходит их распад, скорость охлаждения ъ>охл кристаллов (наряду с температурой Тотж и временем t их отжига) существенно влияет, как известно [23], на электрофизические свойства достаточно высокоомных кристаллов кремния.
Представляет научный и практический интерес выяснение степени существенности изменений электрофизических свойств кристаллов кремния, содержащих значительную концентрацию примеси фосфора (~ 1016 см-3), под влиянием термоотжига и различных скоростей охлаждения, чему и посвящена данная работа.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Ниже приводятся результаты опытов, проведенных с кристаллами n-Si<P> с удельным сопротивлением р300К ~ 0,3 Омсм, выращенными в направлении [001] в атмосфере азота методом Чохральского. Цель выполненных экспериментов - выявление влияния термоотжига и условий охлаждения на подвижность носителей заряда р в интервале температур 20 < Т < 300 К, который перекрывал (при заданном уровне легирования кристалла) диапазон от области преимущественно примесного до области преимущественно фононного рассеяния. В работе были использованы
высокотемпературный (ВТ) (Тотж = 1200оС,
t = 2 ч) и низкотемпературный (НТ) (Тотж = 500оС, t = 2 ч) отжиги. Кристаллы охлаждались от Тотж до Т = 300 К в различных режимах: со скоростью ~ 1000оС/мин (быстрое охлаждение) и ~ 1оС/мин (медленное охлаждение).
Основные параметры исходного и термически обработанных кристаллов кремния представлены в табл. 1. Из таблицы видно, что как после высокотемпературной, так и после низкотемпературной обработки кристаллов (при двух исследованных скоростях охлаждения) значения удельного сопротивления р и концентрации носителей заряда ne достаточно близки к исходным данным.
На кристаллах в исходном состоянии, а также после названных термоотжигов (с соответствующими скоростями охлаждения от температур Тотж) были проведены измерения электропроводности и эффекта Холла. Вычисленные по данным холловских измерений зависимости подвижности носителей заряда от температуры lgp = fig?) для всех этих случаев изображены соответствующими кривыми на рис. 1 (для кристаллов, которые отжигались при 1200оС) и рис. 2 (для кристаллов, отожженных при 500оС).
Полученные результаты показали, что существенную чувствительность к условиям термообработки кристаллов n-Si<P> проявляет подвижность носителей заряда, измеряемая в области преимущественно примесного рассеяния (то есть в области низких температур). Причем как высокотемпературный (при 1200оС), так и низкотемпературный (при 500оС) отжиги приводят только к снижению подвижности носителей заряда р в этой области (см. рис. 1 и 2). Однако, как оказалось, эффективность снижения подвижности р зависит не столько от температуры отжига кристаллов (от которой они охлаждаются - 1200 или 500оС), сколько от условий охлаждения, а точнее - от скорости снижения температуры от Тотж до комнатной.
Необходимо отметить, что за изменения подвижности носителей р от скорости охлаждения ответственными оказались только высокотемпературные отжиги кристаллов, то есть когда охлаждение происходило от 1200оС, так как при термоотжиге при 500оС результаты снижения р практически (в пределах выдержанной точности в измерениях коэффициента Холла R и удельного сопротивления р, необходимых для получения р) от скорости охлаждения кристаллов не зависели (рис. 2).
И если по отношению к кривым рис. 1 можно сказать, что аннигиляция (или отжиг) первичных дефектов, занижающих значение р в области примесного рассеяния, проходит тем эффектив-
76
Таблица 1. Основные параметры исходного и термически обработанных кристаллов n-Si<P>
Условия термообработки Измеряемые параметры № кривой на рис. 1-3
300 К 77 К
Отжиг ^охл, 0С/мин Р, Ом см ne-10-16, см-3 см2/(В-с) Р, Ом см ne-10-15, см-3 см2/(В-с)
ВТ Тотж = 1200оС t = 2 ч 1000 0,318 1,56 1260 0,175 4,98 7170 3
1 0,314 1.54 1290 0,170 4,84 7540 2
НТ Тотж = 500оС t = 2 ч 1000 0,341 1,49 1230 0,183 4,86 7020 3
1 0,331 1,48 1270 0,168 4,96 7500 2
Исходный кристалл 0,334 1,47 1270 0,173 4,77 7590 1
Рис. 1. Температурные зависимости подвижности носителей заряда lgp = f(lgT) для образцов n-Si<P> (РзооК ~ 0,3 Ом-ем): 1 - в исходном состоянии; после высокотемпературного отжига при 1200оС и охлаждения: 2 - медленного (~ 1оС/мин); 3 - быстрого (~ 1000оС/мин).
нее, чем медленнее идет процесс охлаждения, то результаты низкотемпературного отжига (то есть кривые на рис. 2) требуют более детального обсуждения.
Действительно, хотя кристалл, использованный в этих опытах (как выращенный по методу Чохральского), и был обогащен примесью кислорода в пределах (7-10)-1017 см-3, однако время термоотжига при 500оС было столь незначительным (2 часа), что известные данные [24] по кинетике накопления термодоноров-1 в кристаллах Si с различным содержанием межузельного кислорода [Oi] и замещающего углерода [Cs], а также основной легирующей примеси, априори исключали возможность ощутимого изменения общей концентрации носителей тока в отожженных образцах за счет термодоноров-1. Это обстоятельство и нашло свое подтверждение в холловских измерениях, выполненных с точностью 3-4% при комнатной температуре на всех образцах до и после указанных термоотжигов. В такой ситуации оставалось предположить, что обнаруженные в этих опытах изменения подвижности (одинаковые при низкотемпературном отжиге для быстрого и медленного охлаждения, см. рис. 2)
Рис. 2. Температурные зависимости подвижности носителей заряда lgp = f(lgT) для образцов n-Si<P> (Р300К ~ 0,3 Ом-ем): 1 - в исходном состоянии; после отжига при 500оС и охлаждения: 2 - медленного (~ 1оС/мин);
3 - быстрого (- 1000оС/мин).
могут возникать в результате определенных изменений в окружении атомов легирующей примеси. Такие изменения способны (через локальные механические напряжения и пространственную перегруппировку межузельных атомов) незначительно изменять как эффективность рассеяния, так и глубину залегания энергетических уровней в запрещенной зоне.
Проанализировав полученные результаты, можно заключить, что двухчасовой низкотемпературный отжиг кристаллов несколько уменьшает глубину залегания примесных центров в запрещенной зоне. Это должно приводить к снижению эффективности деионизации примеси в отожженных (при 500оС) кристаллах со снижением температуры до предыдущих значений. Поэтому количество положительно заряженных рассеивателей будет более высоким в отожженных кристаллах по сравнению с неотожженными, что и обеспечит определенное снижение подвижности, которое и наблюдается в этих опытах (рис. 2).
Результаты по пьезосопротивлению, полученные на тех же образцах n-Si<P> (ne300K = 1,47 1016 ем-3) в исходном и термообра-
77
Рис. 3. Зависимости пьезосопротивления рУро от величины одноосного упругого механического напряжения сжатия X при Т = 85 К, X// J // [001] (J- ток) для кристаллов n-Si<P> в исходном (1, 1') и термообработанных состояниях: 1, 2, 3 - Пезоок = 1,471016 ем'3, = 1200 и 500оС; 1', 2', 3' -
ne300K = 1,91013 ем'3, Тотж = 1200оС. Номера кривых соответствуют определенным режимам отжига и охлаждения (см. табл. 1).
ботанных состояниях (при 1200 и 500оС и двух скоростях охлаждения), выражены единственной зависимостью (рис. 3, кривые 1-3). Это свидетельствует о недостаточной разрешающей способности данного метода для выявления различий, обусловленных изменениями в условиях термообработки.
Как показывает эксперимент, для образцов кремния с концентрацией носителей тока ne300K = 1,9 1013 ем-3 высокотемпературный отжиг (Т = 1200оС) при обеих скоростях охлаждения (- 1000 и - 1оС/мин) (рис. 3, кривые 1'-3') все же оказывает влияние (но довольно слабое) на пьезосопротивление рХ/р0 = f(X).
Исходя из предложенного объяснения результатов низкотемпературного отжига и принимая во внимание:
а) существенную зависимость структуры и глубины залегания электрически активных центров от примесной «начинки» и условий выращивания кристаллов [25, 26];
б) почти полную независимость результатов низкотемпературного отжига от скорости охлаждения кристаллов (см. рис. 2),
можно предположить, что даже в кристаллах, выращенных по одной и той же технологии (например, методом Чохральского), при максимально возможной близости параметров в области рассеяния на решетке, между ними практически неизбежно будет появляться какой-то сдвиг (в значении подвижности) с переходом из области решеточного в область примесного рассеяния. Обоснованность такой постановки опытов базируется на том, что любое (даже самое незначительное) отступление от тождества в исходной «начинке» и/или в условиях выращива-
Рис. 4. Зависимости lgp = f(lgT) для двух кристаллов n-Si<P>, выращенных методом Чохральского из двух разных загрузок (1 и 2). Кристаллы характеризовались близостью основных параметров (по р, R и р) при комнатной температуре (табл. 2).
ния кристаллов (а они никогда тождественными быть не могут) неизбежно приведет к некоторым различиям в междефектном взаимодействии (см., например, [27-30]). Эти различия в свою очередь будут обеспечивать некоторые различия в эффективности рассеивания носителей тока, а также в глубине залегания (по шкале энергий) электрически активных центров, а следовательно, и в степени их ионизации со всеми вытекающими отсюда последствиями. Такие последствия убедительно иллюстрируются данными рис. 4 и табл. 2.
Таблица 2. Данные для кристаллов n-Si<P>, температурные зависимости подвижности которых представлены соответствующими номерами на рис. 4
№ кристалла 290 K 78 K 21 K
R, см3/Кл P, Омсм см2/(Вс) см2/(Вс) см2/(Вс)
1 8,06103 4,40 1830 14400 44300
2 8,10103 4,37 1850 12700 62200
Не следует, однако, считать, что вторая серия опытов (рис. 4) является контрольной по отношению к экспериментам с образцами, которые подвергались различным видам термообработки (рис. 1 и 2). Но эти опыты дали дополнительную информацию, однозначно свидетельствующую о том, что химический состав, концентрация легирующих и остаточных примесей (особенно таких, как углерод и кислород), а также термическая предыстория образцов, включающая в себя не только режимы отжигов, но также и условия их роста и охлаждения, существенно влияют на параметры кристаллов. Это обстоятельство должно сдерживать инженеров-технологов от не
78
всегда обоснованного предсказания свойств кристаллов в области криогенных температур по данным, полученным на тех же кристаллах в области комнатной температуры.
Необходимо заметить, что те изменения, которые возникают в результате как высокотемпературных (при 1200оС), так и низкотемпературных термоотжигов (при 500оС) в кристаллах «-Si, легированных до достижения р300К « 0,3 Омам, проявляют высокую устойчивость не только во времени, но также и при наличии внешних воздействий, связанных с измерениями температурных зависимостей различных характеристик исследуемых образцов (в частности, зависимости подвижности носителей заряда р от температуры). Об этом свидетельствует отсутствие изменений в зависимостях р = р(Т в использованном в экспериментах интервале температур при повторных измерениях.
И наконец, полученные в данной работе результаты следует принимать во внимание как при разработке и обосновании технологии изготовления полупроводниковых приборов, так и при определении качества исходных материалов, на основе которых они создаются.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что в области преимущественно примесного рассеяния характер изменений подвижности носителей заряда р = р(7) кристаллов n-Si<P>, выращенных методом Чохральского, при охлаждении с различными скоростями (~ 1000 и ~ 1оС/мин) от температур термоотжига (1200 и 500оС) существенно зависит, прежде всего от того, при каких значениях температуры отжигался кристалл кремния, который в дальнейшем подвергался охлаждению. Во-вторых, зависимости р = р(7) в области преимущественно примесной проводимости отожженных кристаллов «-Si при высоких температурах (1200оС) оказываются более чувствительными к характеру охлаждения образцов от температуры отжига, чем образцы, отожженные при более низких (500оС) температурах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний -материал наноэлектроники. М.: Техносфера, 2007. 352 с.
2. Мильвидский М.Г. Полупроводниковый кремний на пороге XXI века. Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 2000, (1), 1-14.
3. McHugo S.A., Hieslmair H., Weber E.R. Gettering of Metallic Impurities in Photovoltaic Silicon. Appl Phys A. 1997, 64(2), 127-137.
4. Mohammed-Brahim T., Kis-Sion K., Briand D., Sar-ret M., Bonnaud O., Kleider J.P., Longeaud C., Lam-
bert B. From Amorphous to Polycrystalline thin Films: Dependence on Annealing Time of Structural and Electronic Properties. J Non-Cryst Solids. 1998, 227-230, Part 2, 962-966.
5. Koshka J., Ostapenko S., Ruf T., Zhang J.M. Activation of Luminescence in Polycrystalline Silicon thin Films by Ultrasound Treatment. Appl Phys Lett. 1996, 69(17), 2537-2539.
6. Будзуляк С.1. Тензорезистивш ефекти в сильно деформованих кристалах n-Si та n-Ge. Ф1зика i хшгя твердого тыа. 2012, 13(1), 34-39.
7. Oda S. NeoSilicon Materials and Silicon Nanodevices. Mat Sci Eng B. 2003, 101(1-3), 19-23.
8. Vanhellemont J., Simoen E. Brother Silicon, Sister Germanium. J Electrochem Soc. 2007, 154(7), H572-H583.
9. Таланин В.М., Таланин И.Е. Микродефектная структура полупроводникого кремния. Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 2002, (4), 4-15.
10. брмаков В.М., Федосов А.В., Коломоець В.В., Горш А.£. Використання тензорезистивного ефек-ту в n-Si i p-Si для пвдвищення рухливосл носив струму в каналах n-МОН i p-МОН транзисторiв.
Наук. всн. КУЕ1ТУ. 2008, (2), 48-51.
11. Федосов А.В., Луньов С.В., Федосов С. А., Mi-сюк С.Я., Коровицький А.М. Щдвищення рухливосл носiiв струму в одновтно деформованих кристалах n-Si та n-Si з iзовалентною домшкою герман1ю. Сенсорна електротка i мiкросистемнi технологи. 2010, 7(3), 65-68.
12. Thompson S., Anand N., Armstrong M., Auth C., Ar-cot B., Alavi M., Bai P., Bielefeld J., Bigwood R., Brandenburg J., Buehler M., Cea S., Chikarmane V., Choi C., Frankovic R., Ghani T., Glass G., Han W., Hoffmann T., Hussein M., Jacob P., Jain A., Jan C., Joshi S., Kenyon C., Klaus J., Klopcic S., Luce J., Ma Z., Mcintyre B., Mistry K., Murthy A., Nguyen P., Pearson H., Sandford T., Schweinfurth R., Shahe-ed R., Sivakumar S., Taylor M., Tufts B., Wallace C., Wang P., Weber C., Bohr M. A 90 nm Logic Technology Featuring 50 nm Strained Silicon Channel Transistors, 7 Layers of Cu Interconnects, Low k ILD, and 1 pm2 SRAM Cell. International Electron Devices Meeting. 8-11 Dec. 2002. IEDM'02. 2002, 61-64.
13. Ghani T., Armstrong M., Auth C., Bost M., Char-vat P., Glass G., Hoffmann T., Johnson K., Kenyon C., Klaus J., McIntyre B., Mistry K., Murthy A., Sandford J., Silberstein M., Sivakumar S., Smith P., Zawadzki K., Thompson S., Bohr M. A 90 nm High Volume Manufacturing Logic Technology Featuring Novel 45 nm Gate Length Strained Silicon CMOS Transistors. IEEE International Electron Devices Meeting. 8-10 Dec. 2003. IEDM'03 Technical Digest. 2003, 11.6.1-11.6.3.
14. Urban C., Sandow C., Zhao Q. T., Mantl S. High Performance Schottky barrier MOSFETs on UTB SOI.
Proceedings of the 10th International Conference Ultimate Integration of Silicon. 2009. (ULIS 2009),
79
Aachen. Germany. 2009, 65-68.
15. Меженный М.В., Мильвидский М.Г., Пав-
лов В.Ф., Резник В. Я. Динамические свойства дислокаций в термообработанных при низких температурах пластинах кремния. ФТТ. 2001, 43(1), 47-50.
16. Wang Y.Q., Smirani R., Ross G.G. The Formation Mechanism of Si Nanocrystals in SiO2. J Cryst Growth. 2006, 294(2), 486-489.
17. Xu J., Yang D., Li C., Ma X., Que D., Misiuk A. Transmission Electron Microscopy Investigation of Oxygen Precipitation in Czochralski Silicon Annealed under High Pressure. Mat Sci Eng B. 2003, 102 (1-3), 84-87.
18. Murin L.I., Lindstrom J.L., Davies G., Markevich V.P. Evolution of Radiation-induced Carbon-oxygen-related Defects in Silicon Upon Annealing: LVM Studies. Nucl Instrum Meth B. 2006, 253(1-2), 210-213.
19. Lazanu I., Lazanu S. The Influence of Initial Impurities and Irradiation Conditions on Defect Production and Annealing in Silicon for Particle Detectors. Nucl Instrum Meth B. 2003, 201(3), 491-502.
20. Pintiliea I., Fretwurst E., Kramberger G., Lindst-roem G., Lid Z., Stahl J. Second-order Generation of Point Defects in Highly Irradiated Float Zone Siliconannealing Studies. Physica B: Condensed Matter. 2003, 340-342, 578-582.
21. Mikelsen M, Monakhov E.V., Alfieri G., Avset B.S., Harkonen J., Svensson B.G. Annealing of Defects in Irradiated Silicon Detector Materials with High Oxygen Content. J Phys-Condens Mat. 2005, 17 (8), S2247-2254.
22. Akhmetov V., Kissinger G., von Ammon W. Interaction of Oxygen with Thermally Induced Vacancies in Czochralski Silicon. Appl Phys Lett. 2009, 94(9), 092105-092107.
23. Вавилов В.С., Киселев В.Ф., Мукашев Б.Н. Дефекты в кремнии и на его поверхности. Серия «Физика полупроводников и полупроводниковых приборов», М.: Наука, 1990. (34). 216 с.
24. Бабич В.М., Блецкан Н.И., Венгер Е.Ф. Кислород в монокристаллах кремния. Киев: 1нтерпрес ЛТД,
1997. 240 с.
25. Колковский И.И., Лукьяница В.В. Особенности накопления радиационных дефектов вакансион-ного и межузельного типов в бездислокационном кремнии с различным содержанием кислорода. ФТП. 1997, 31(4), 405-409.
26. Лугаков П.Ф., Лукьяница В.В. Радиационно-стимулированное образование термодоноров в зонном n-Si. ФТП. 1990, 24(10), 1721-1725.
27. Семенюк А.К. Радiацiйнi ефекти в багатодо-линних напiвпровiдниках. Луцьк: Надстир’я, 2001. 324 с.
28. Казакевич Л.А., Лугаков П.Ф. Влияние ростовых нарушений структуры на дефектообразование в кремнии при внешних воздействиях. ФТП. 1995, 29(7), 1226-1230.
29. Казакевич Л.А., Лугаков П.Ф. Физика дефектов в облученном кремнии. Бел. гос. аграр. техн. ун-т, 2004. 144 с.
30. Баранський П.1., Федосов А.В., Гайдар Г.П. Неод-норiдностi напiвпровiдникiв i актуальнi задачi мiждефектноi взаемодп в радiацiйнiй фiзицi i нанотехнологИ. Кшв-Луцьк: Редакцшно-видавни-чий вщдш Луцького державного техшчного ушверситету. 2007. 316 с.
Поступила 05.11.12 После доработки 09.01.13 Summary
The changes of temperature dependences of charge carrier mobility in n-Si<P> single crystals, grown by the Czochralski method, annealed and cooled under various conditions, have been investigated. The crystals with resistivities p300K = 0.3 and 4.4 Ohm-cm have been annealed at 1200 and 500oC, during 2 hours. The annealing has been accompanied by fast (~ 1000oC/min) or slow (~ 1oC/min) cooling. The mobility of free carriers in the case of impurity scattering is shown to be determined not only by thermal-annealing conditions but also by the rate of cooling.
Keywords: silicon, impurity scattering, charge carrier mobility, thermal-annealing, conditions of cooling.
