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《電子輻照直拉硅輻照效應(yīng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、河北工業(yè)大學碩士論文電子輻照直拉硅輻照效應(yīng)的研究摘要電子輻照在硅單晶體內(nèi)產(chǎn)生的缺陷主要是點缺陷，這些缺陷在一定的熱處理條件下相互作用或與硅中的雜質(zhì)原子相互作用形成復(fù)雜的缺陷團，從而改變單晶硅的電學性能，同時還對單晶硅中氧沉淀的形成和變化產(chǎn)生很大的影響。本文通過Hall、四探針、傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）和正電子湮滅譜（PAS）技術(shù)研究了電子輻照在硅中引入的缺陷隨退火溫度變化及其熱穩(wěn)定性，探討了輻照缺陷對單晶硅電學性能以及與硅中氧相互作用的影響。實驗結(jié)果表明經(jīng)電子輻照后，直拉硅中的間隙氧含量將
2、下降，間隙氧含量的下降隨輻-1-1照劑量的增大而增多。低于300℃熱處理出現(xiàn)了與VO相關(guān)的830cm和860cm兩個吸收峰，二者退火行為極其相似，認為是電荷態(tài)不同的A中心，隨著熱處理溫度的提高逐漸轉(zhuǎn)變成VO2復(fù)合體。電子輻照缺陷可以陷阱高濃度自由載流子，導(dǎo)致電阻率增加，載流子濃度和少子壽命下降，這些電學參數(shù)的變化與輻照劑量緊密相關(guān)。750℃熱處理呈現(xiàn)施主態(tài)的缺陷被激活，導(dǎo)致電阻率下降，而且低溫預(yù)處理輻照缺陷可以促進新施主的形成，同時也加速氧沉淀的進程。電子輻照直拉硅經(jīng)高溫一步退火后極大地促進了體內(nèi)
3、氧沉淀的形成，但這只是一個瞬態(tài)過程，當溫度達到1150℃時，缺陷密度有了很明顯的下降。RTP預(yù)處理再經(jīng)高溫一步退火明顯加速了氧沉淀的形成速率，并且形成了一定寬度的清潔區(qū)。隨著RTP溫度的升高，輻照樣品中清潔區(qū)寬度逐漸變窄，層錯長度與半環(huán)形位錯的直徑也隨之減小。RTP預(yù)處理的降溫速率也對氧沉淀有很大的影響，降溫速率越快，樣品中氧沉淀誘生缺陷的密度越高，而且清潔區(qū)寬度越窄。關(guān)鍵詞：電子輻照，輻照缺陷，直拉硅，氧沉淀i電子輻照直拉硅輻照效應(yīng)的研究INVESTIGATIONOFTHEEFFECTOFELE
4、CTRONIRRADIATEDDEFECTSINCZOCHRALSKISILICONABSTRACTThepointdefectsweremainlygeneratedinelectronirradiatedCzochralskiSilicon(CZ-Si).Thesedefectswereinteractedintheprocessofannealing,whichhadgreatinfluenceontheelectricsperformanceandoxgenprecipitationinC
5、Z-Si.InthispapertheinfluenceofelectronirradiationontheelectricsperformanceandtheirradiationdefectsinCZ-SiwereinvestigatedwithHallEffect,Four-PointProbeMeasurement,FourierTransformInfraredAbsorptionSpectrometer(FTIR)andPositionAnnihilationSpectrum(PAS)
6、.Oxygenconcentrationintheelectron-irradiatedsampleswasdecreasedandproportionalto-1-1electrondoses.Twoinfraredabsorptionbandsat830cmand860cmwereexhibitedthesamethermalstabilityviatheannealingtemperaturelowerthan300℃.Itwasconsideredthatthese0twopeakssho
7、uldhavedifferentchargestates,duetoneutralVO(VO)pairsandnegatively-chargedVO(VO)pairs,respectively.Withannealingtemperatureincrease,transformationofVOintoVO2occurred.Theresultsshowedthattheresistivityincreasedandtheminoritycarrierlifesdecreasedinelectr
8、onirradiatedCZ-Si,whichduetotheirradiateddefectscancapturefreecarriers.Itwasconsideredthatirradiationdefectspresenteddonorstatewhichledtheresistivitytodeclineinelectronirradiatedsamplesannealedat750℃.Pre-annealingatlowtemperaturecanprovidenucl
