Физические основы технологии ядерного легирования In-содержащих полупроводниковых соединений AIIIBV тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

Бойко Владимир Михайлович

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЯДЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ 1п-СОДЕРЖАЩИХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ АШВУ

Специальность 01 04 10 — Физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ диссертации, на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-2007

003161522

Работа выполнена в Филиале Федерального Государственного Унитарного предприятия "Научно-исследовательский физико-химический институт им Л Я Карпова" Федерального агентства по науке и инновациям

Научный руководитель- кандидат физико-математических наук

Колин Николай Георгиевич

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук,

профессор Мордкович Виктор Наумович

доктор физико-математических наук, Кольцов Геннадий Иосифович

Ведущая организация Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкоме-таллической промышленности" (ФГУП "Институт Гиредмет"), г Москва

Защита состоятся " /5"" 200 ^т на заседании диссертационного

совета Д 212 132 Об при Государственном технологическом университете "Московский институт стали и сплавов" по адресу: 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан "-3 " 200#.

Ученый се1фетарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук,

профессор Гераськин В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В связи с повышением требований к качеству полупроводниковых материалов и приборов на их основе, а также интенсивным развитием нанотехноло-гий и новых материалов, выявились серьезные ограничения традиционных методов получения полупроводников, связанные, прежде всего, с неоднородностью свойств материала, вызванной неравномерным распределением легирующих примесей и генетических дефектов по объему кристалла

В последнее время, в связи с новыми, более жесткими требованиями к чистоте технологических операций, а также в силу необходимости развития методов локального управления свойствами полупроводников и повышения стабильности устройств в условиях внешних воздействий, интерес к радиационным методам в технологии получения материалов и приборов резко возрос Впервые способ ядерного легирования полупроводников облучением тепловыми нейтронами был показан в 60-е годы рядом зарубежных фирм. В России практическую реализацию технология ядерного легирования кремния получила около 40 лет тому назад на базе реактора ВВР-ц филиала ФГУП "НИФХИ им Л Я Карпова" Впоследствии технология была внедрена на ряде исследовательских и промышленных ядерных реакторов (Томск, Киев, Минск, ЛАЭС, ЧАЭС, САЭС и др) Современный метод ядерного легирования полупроводниковых материалов позволяет получить монокристаллы с неоднородностью свойств по объему менее 5%

В отличие от кремния, технология, ядерного легирования полупроводниковых соединений АШВУ и, в частности, арсенида галлия, впервые получила практическую реализацию в нашей стране на базе реактора ВВР-ц филиала ФГУП "НИФХИ им Л Я Карпова" Технология доведена до выпуска опытных партий материала

Развитие этой технологии для других соединений АШВУ, в частности, для 1п-содержащих, требует решения ряда специфических задач, связанных с уст-

ранением комплекса радиационных дефектов (РД), возникающих в материале при облучении, их трансформации при последующих термообработках, выяснением характера их влияния на свойства материала, а также ряда технологических задач, таких как обеспечение однородности нейтронного потока в материале и эффективного охлаждения образцов в процессе облучения.

Актуальность работы определяется, прежде всего, отсутствием законченных представлений о механизмах образования и отжига радиационных дефектов в 1п-содержащих полупроводниковых соединениях АШВУ, характере взаимодействия радиационных дефектов между собой, с исходными структурными дефектами и вводимой легирующей примесью, как в процессе облучения, так и при последующих термообработках, характере влияния условий облучения и параметров исходного материала на конечные свойства ядерно-легированных полупроводников Выяснение и развитие этих представлений послужат основой для разработки перспективной технологии ядерного легирования, которая позволит получить высококачественные однородно-легированные монокристаллические пластины 1п8Ь, 1пР и ЬАй.

Дель работы - установление закономерностей протекания радиационно-физических процессов в монокристаллах ЬгБЬ, 1пР и ЬхАя после облучения реакторными нейтронами и последующей термообработки, определение оптимальных режимов облучения и термообработки, являющихся физическими основами для разработки технологии ядерного легирования данных материалов

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие основные задачи- разработать методику расчета количества смещенных атомов в 1п8Ь, 1пР и 1пАэ при облучении в исследовательском ядерном реакторе с учетом вклада различных составляющих реакторного излучения (нейтроны, гамма-кванты, атомы отдачи),

- разработать методику определения концентрации и эффективности вве-

дения легирующей примеси олова в 1п8Ь, 1пР и ГпАв и сравнить результаты химико-спектрального анализа с расчетными данными,

- исследовать изменение электрофизических и структурных характеристик образцов 1п8Ь, 1пР и ЬгАв с различной исходной концентрацией носителей заряда при облучении как преимущественно быстрыми нейтронами так и полным спектром реакторных нейронов, а также в процессе последующих термообработок,

- определить раздельный вклад в дефектообразование различных составляющих нейтронного спектра реактора в исследуемых материалах,

- выяснить механизмы образования и отжига радиационных дефектов в образцах при облучении нейтронами и последующих термообработках,

- определить оптимальные температуры отжига радиационных дефектов в облученных нейтронами монокристаллах 1п8Ь, 1пР и ЪгАэ,

- получить эмпирические формулы для определения суммарной концентрации вводимых в результате ядерного легирования электрически-активных донорных примесей в зависимости от флюенса тепловых нейтронов,

- выпустить опытные образцы ядерно-легированных монокристаллических пластин 1пБЬ, 1пР и ЬаАв и провести сравнительный анализ их свойств со свойствами материалов, легированных металлургическим способом в процессе выращивания

Научная новизна:

- с учетом вклада всех образующихся изотопов, в зависимости от флюенса тепловых нейтронов разработана методика и проведен расчет значения концентрации вводимых в результате ядерного легирования донорных примесей (Ыд) для 1п8Ь - 1\тд = 2,925 Фт, для 1пР -Лд = 3,839 Фт, для ЬАв -Кд= 3,687 Фт,

- экспериментально доказана возможность введения легирующей примеси Бп в широком диапазоне концентраций для 1г,8Ь - 1014-2 1018 см"3, для 1пР -5 101б-7 1019 см"3; для ЪгАэ - 2 1017-7 1019 см"3, обнаружено хорошее совпадение

расчетных значений концентрации вводимой примеси с результатами химико-спектрального анализа и линейная зависимость концентрации Яп от флюенса тепловых нейтронов,

- впервые обнаружено аномальное поведение периода решетки 1пР с увеличением флюенса нейтронов, в отличие от других полупроводниковых соединений АШВУ, в которых с ростом флюенса нейтронов происходит увеличение периода решетки, в кристаллах 1пР при облучении нейтронами период решетки уменьшается, высказано предположение, что образуется такое сочетание дефектов, в котором преобладает действие дефектов вакансионного типа, уменьшающих период решетки, а также антиструктурных дефектов Рь,,

- экспериментально определено предельное значение концентрации электронов проводимости в сильнооблученном ЬгАв, с ростом флюенса нейтронов, независимо от исходного уровня легирования, значение концентрации электронов стремится к ~ 3 1018 см"3;

- на основании исследования электрофизических и структурных характеристик выявлены следующие стадии отжига РД в облученных нейтронами реактора материалах для ГпвЪ - (100-250) °С, (250-400) °С, для 1пР - (100-300) °С, (300-600) °С, (700-900) °С, для 1пАв - (100-300) °С, (300-600) °С, (600-900) °С; определены оптимальные температуры отжига для ЬаЯЬ — (450-480) °С, для 1пР - (850-900) °С, для 1пАв - порядка 900 °С,

- экспериментально показано, что вплоть до значений концентрации олова 2 10" см"3 - для 1п8Ь, 2 1019 см"3 - для 1пР и 7 1019 см"3 - для 1пАя, практически вся вводимая примесь после отжига находится в электрически активном состоянии, необходимо отметить, что достигаемый уровень легирования ХпвЬ оловом существенно превосходит максимальную концентрацию Бп ((3-5) 1017 см"3), достигаемую при традиционном легировании в процессе выращивания, что свидетельствует о преимуществе метода ядерного легирования;

- проведен анализ экспериментальных результатов зависимости концен-

трации носителей заряда (пЯл) в ядерно-легированных 1п8Ь, 1пР, 1пАз от флюен-са тепловых нейтронов, получена эмпирическая формула пЯд~ 2,1-Фт, впервые для реактора ВВР-д определен раздельный вклад нейтронов различных энергий в процесс ядерного легирования ЪгёЬ, 1пР и ТпАэ, показано, что отсечение тепловых нейтронов (облучение в Сс1-пеналах) не приводит к полному устранению эффекта ядерного легирования, вклад (8) промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования 1п8Ь, 1пР и 1пАз при облучении полным спектром нейтронов реактора в зависимости от соотношения тепловых и быстрых нейтронов в потоке (к), для реактора типа ВВР 8 и 0,1 /к, и для реактора ВВР-ц достигает порядка 5% в периферийных каналах и 10% в каналах активной зоны

Практическая ценность

- экспериментально определены условия облучения (плотность потока нейтронов, соотношение плотностей потоков тепловых и быстрых нейтронов, среда, температура), режимы последующих термообработок (температура, среда, скорости нагрева и охлаждения) и требования к исходному материалу (концентрация носителей заряда) для разработки технологии ядерного легирования 1пБЬ, 1пР и 1пАэ,

- экспериментально определены предельные значения концентрации вводимой примеси 8п в 1п8Ь, 1пР и 1пАз методом ядерного легирования, которые в несколько раз превышают концентрации 8п, вводимые в материалы в процессе выращивания,

- полученные в работе экспериментальные результаты имеют практическое значение для прогнозирования свойств материалов и приборов при эксплуатации в условиях повышенной радиации и могут быть использованы как физические основы для дальнейшей разработки технологии ядерного легирования и радиационного модифицирования 1п-содержащих полупроводниковых соединений АШВУ на базе действующих исследовательских и промышленных ядерных реакторов

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности изменения электрофизических и структурных характеристик облученных в реакторе ВВР-ц монокристаллов InSb, InP и LiAs в широ-

10 0 10 0 ком диапазоне флюенсов тепловых (до 3,5 10 см" ) и быстрых (до 4,6 10 см")

нейтронов до и после термообработки, аномальное поведение периода решетки

в облученных образцах InP - уменьшение с ростом флюенса нейтронов,

- стадии отжига радиационных дефектов' для InSb - (100-250) °С, (250-400) °С, для ЬР - (100-300) °С, (300-600) °С, (700-900) °С, для InAs -(100-300) °С, (300-600) °С, (600-900) °С, и оптимальные температуры отжига облученных нейтронами образцов для InSb - (450-480) °С, для InP - (850-900) °С, для InAs - порядка 900 °С;

- предельные значения концентрации вводимых атомов олова в монокристаллы InSb, InP и InAs за счет ядерных реакций на тепловых и промежуточных нейтронах 2 1018 см"3 - для InSb, 2-1019 см"3 - для InP, 7 1019 см"3 - для InAs,

- впервые полученные экспериментальные данные по вкладу (5) промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования InSb, InP и InAs при облучении полньм спектром нейтронов реактора в зависимости от соотношения тепловых и быстрых нейтронов в потоке (£), для реактора типа ВВР 8 « 0

Апробация работы

Основные результаты, представленные в диссертации, доложены на следующих научных конференциях и семинарах1 Российская научная конференция "Радиационная стойкость электронных систем", "Стойкость - 2004", Москва, МИФИ, 2004 г, 8-ой международный симпозиум "Технологии микроэлектроники и микросистем", Львов, 14-16 октября, 2004 г., Международная конференция Физико-химические процессы в неорганических материалах (ФХП-9), Кемерово, 22-25 сентября 2004 г, IV Международная научная конференция

"Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах", Томск, 12-19 августа 2004 г, XI Национальная конференция по росту кристаллов "НКРК-2004", Москва, 14-17 декабря 2004 г., Шестой Международный Уральский Семинар "Радиационная физика металлов и сплавов", Снежинск, 2026 февраля 2005г, VIII Межгосударственный семинар "Структурные основы модификации материалов нетрадиционными методами", Обнинск, ИАТЭ, 14-18 июня 2005 г, V Национальная конференция по применению Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для исследования нано-материалов и наносистем "РСНЭ НАНО-2005", Москва, ИК РАН, 14-19 ноября, 2005 г, Девятая конференция "Арсенид галлия и полупроводниковые соединения группы III-V" (GaAs-2006), Томск, 3-5 октября 2006 г, Третья Международная конференция по физике кристаллов "Кристаллофизика 21-го века", Москва, МИСиС, 20-26 ноября 2006 г, Седьмой Международный Уральский Семинар "Радиационная физика металлов и сплавов", Снежинск, 25 февраля — 3 марта 2007г

Публикации

По теме диссертации опубликовано 22 печатные работы, в том числе 8 статей в реферируемых российских и зарубежных научных журналах, тезисы 14 докладов на российских и международных конференциях, поданы 5 заявок на получение патента РФ

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка используемой литературы. Работа изложена на 106 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка и 17 таблиц Список используемой литературы включает 195 наименований

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В главе 1 проанализированы имеющиеся литературные данные по радиа-ционно-физическим процессам, происходящим в 1п8Ь, 1пР и ХпАб при облучении различными видами ионизирующих излучений (гамма-кванты и электроны, протоны, тяжелые ионы, нейтроны), а также представлен литературный обзор по технологии ядерного легирования полупроводников

Полученные результаты исследования влияния различных видов ионизирующих излучений на удельное электросопротивление, коэффициент Холла, подвижность носителей заряда, оптическое поглощение, магнетосопротивле-ние, фотолюминесценцию и др свойства ГпБЬ, 1пР и 1пАб позволили выделить несколько стадий отжига радиационных дефектов, образующихся при различных режимах облучения, в том числе - при разных температурах Показано, что при облучении быстрыми реакторными нейтронами основными радиационными дефектами, ответственными за изменение свойств материала, являются ра-зупорядоченные области

Возможность легирования 1п8Ь донорной примесью при облучении тепловыми нейтронами ядерного реактора была доказана еще в 60-е годы Ввиду большого сечения поглощения тепловых нейтронов атомами 1п антимонид индия легируется в основном атомами Бп Показано, что вводимые РД можно устранить отжигом облученных образцов в диапазоне 350-400 °С

Работ, посвященных облучению быстрыми реакторными нейтронами, а также ядерному легированию фосфида индия, значительно меньше В литературе показано, что облучение 1пР нейтронами приводит к возникновению дефектов, играющих роль ловушек для обоих типов носителей Облучение большими флюенсами нейтронов создает материал п-типа с удельным электрическим сопротивлением р ~ 103 Ом см Предельное положение уровня Ферми в сильно облученных образцах находится в верхней половине запрещенной зоны (Р1ш1 = Ес - 0,3 эВ) Данные по позитронной аннигиляции показывают, что при

отжиге облученных образцов в них образуются вторичные вакансионные дефекты в результате агрегации точечных вакансий Большинство электрически активных и позитронно-чувствительных дефектов в облученных образцах 1пР устраняются после отжига при температуре порядка 700 °С

В литературе показано, что при облучении ГпАв быстрыми нейтронами концентрация носителей заряда в и-1пАз возрастает и стремится к насыщению с ростом флюенса, ар-1пАя испытывает конверсию проводимости

Приведен анализ состояния дел в стране и в мире по ядерному легированию полупроводников - 81 и ОаАя Показаны основные преимущества и недостатки метода Рассмотрены основные задачи применительно к полупроводниковым соединениям AШBV

Несмотря на наличие довольно большого числа работ по облучению 1п8Ь, 1пР и ЬхАб, закономерности изменения электрофизических и структурных характеристик, происходящие в данных материалах на разных технологических этапах ядерного легирования, не изучены в достаточной степени, что и послужило основой для постановки данной работы. Была поставлена задача изучения влияния условий облучения и режимов последующих термообработок на характер изменения электрофизических и структурных характеристик монокристаллов 1п8Ь, 1пР и 1пАэ, что необходимо для разработки технологии ядерного легирования данных материалов

В главе 2 приведена разработанная методика количественного расчета числа смещенных атомов, образующихся в антимониде, фосфиде и арсениде индия в результате облучения в исследовательском реакторе ВВР-ц Учитывался вклад быстрых и тепловых нейтронов, гамма-излучения и атомов отдачи Так как свойства материалов изучались после длительной выдержки образцов для спада наведенной радиоактивности, то все неравновесные ионизационные процессы, происходящие в материалах при облучении, не рассматривались Для расчета количества образовавшихся пар Френкеля при облучении быстрыми

нейтронами использовалась модель Линдхарда В расчете средняя энергия быстрых нейтронов принималась равной 2 МэВ, как это принято для реакторов типа ВВР Вклад тепловых нейтронов в дефектообразование заключается в образовании атомов отдачи в первичных (п,у)-реакциях и при ¡3- и у-распаде радиоактивных изотопов. Реакции типа (п,п'), (п,2п), (п,р), (п,а) и т п в расчете не учитывались, так как они являются пороговыми и в элементах исследуемых материалов имеют место начиная с 14 МэВ Доля таких нейтронов в спектре реактора ВВР-ц практически несущественна Определены расчетные значения концентрации вводимых в результате ядерного легирования донорных примесей, с учетом вклада всех образующихся изотопов, в зависимости от флюенса тепловых нейтронов для ГпБЬ - Ыд = 2,925 Фт, для 1пР - Мд = 3,839 Фт, для ГпАэ -Н,= 3,687 Фт

Из-за большого сечения поглощения атомами индия тепловых нейтронов («190 барн) основной легирующей примесью является олово Количество образующихся других изотопов незначительно для МБЬ - Эп114 (0,25%), Сс1ш (0,01%), вп116 (97,15%), Те122 (1,65%), Бп122 (0,05%), Те124 (0,89%), для 1пР - Б32 (0,18%), вп114 (0,26%), С<1114 (0,01%), Бп116 (99,55%), для ХпАэ - Бе76 (5,27%), 8пш (0,24%), Сё114 (0,01%), Бп116 (94,48%)

Число смещенных атомов, образующихся при действии гамма-излучения реактора, рассчитывалось по теории Кейна Использовались полученные ранее данные калориметрических измерений поглощенной дозы в различных материалах, после компьютерной обработки которых были рассчитаны энергетические спектры у-излучения внутри каналов реактора ВВР-ц и спектры вторичных электронов для исследуемых материалов

Показано, что основной вклад в дефектообразование вносят быстрые нейтроны - порядка 85-95% в зависимости от условий облучения (каналы активной зоны или периферийные каналы) Сделан расчет полного числа смещенных атомов с учетом всех указанных составляющих в исследуемых материалах при

облучении в различных каналах реактора ВВР-ц Суммарное количество смещенных атомов, возникающих в 1п8Ь, 1пР и ЬгАэ, в зависимости от флюенса быстрых нейтронов, равно 1п8Ь в канале аз — N¡1» 269'ФБ, 1п8Ь в пер канале -N¿»312 ФБ, МР в канале а з - N4« 504 ФБ; 1пР в пер канале572 ФБ, ЬгАв в канале аз - Ил» 537 ФЕ, ТпАэ в пер канале -N4» 590 ФБ

В главе 3 приведены экспериментальные результаты исследования электрофизических и структурных характеристик ЫЗЬ с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса быстрых и тепловых нейтронов и режимов последующих термообработок

Электрофизические параметры полупроводниковых материалов (п, ц, р) измерялись методом Ван-дер-Пау на автоматизированной установке южнокорейского производства «НМБ-ЗООО» при комнатной температуре (300 К) для образцов 1пР, 1пАэ, и температуре жидкого азота (77 К) для образцов 1п8Ь Химико-спектральный анализ проводился с чувствительностью 10~5-10~6 %

Измерения структурных параметров материалов проводились в Московском институте стали и сплавов (Технологический университет) Прецизионное измерение периода решетки с погрешностью ± 1 10"6 нм проводилось методом Бонда Использовалось СиКа1 излучение (Х=0,15405934+0,00000082 нм) Для изучения микродефектов (МД) использовался метод диффузного рассеяния рентгеновских лучей (ДРРЛ) Интенсивность ДРРЛ измерялась с помощью трехкристального рентгеновского дифрактометра в схеме (п, -п\ п)

Показано, что при облучении антимонида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация носителей заряда монотонно возрастает, а подвижность носителей падает (рис 1) Исходный /г-ЬпБЬ при флюенсе быстрых нейтронов порядка 5 1016 см"2 испытывает р—*п конверсию проводимости и при дальнейшем увеличении флюенса ведет себя как материал я-типа

-тт-,-,—, ,,,,,,-Lio5

1Е17 1Е18

Флюено быстрых нейтронов, [см^

Рис 1 Зависимость концентрации (затемненные символы) и подвижности носителей заряда от флюенса быстрых нейтронов для образцов InSb, п0 10" 13 см'3 ■ - 31, • - 8,7; ж - 40, ▼ - ро = 5,2, ♦ - р0 = 5,8 Сплошные линии - после облучения, пунктирные линии - после облучения и термообработки (Т = 450 °С, 20 мин) На осях указаны исходные значения Для сравнения приведена зависимость концентрации носителей заряда от флюенса тепловых нейтронов - *

На зависимости периода решетки от флюенса быстрых нейтронов можно выделить два участка При малых фюенсах (ФБ < 2,5 1017 см"2) увеличение периода решетки не наблюдается, а при Фб > 2,5 1017 см"2 период решетки резко возрастает

Из анализа ДРРЛ предположено, что при малых флюенсах происходят диссоциация вакансионных кластеров и рост числа мелких кластеров межу-зельного типа, и на фоне этих структурных изменений наблюдается ускоренная аннигиляция дефектов противоположного типа (вакансионных и межузельных) При больших флюенсах, когда возрастает вероятность перекрытия разупорядо-ченных областей и происходит накопление РД, образуется сильное пересыщение ими и образование множества мелких вакансионных и межузельных кластеров Картина диффузного рассеяния в ядерно-легированных образцах каче-

ственно подтверждает закономерность изменения структуры МД при облучении преимущественно быстрыми нейтронами.

При термообработке InSb, облученного преимущественно быстрыми нейтронами реактора, отжиг радиационных дефектов наиболее интенсивно происходит в интервале температур 100-450 °С Выявлены две стадии отжига РД I -100-250 °С, II - 250-400 °С Термообработка ядерно-легированного InSb не приводит к значительному изменению электрофизических параметров То есть основная часть введенной примеси Sn находится в материале в электрически активном состоянии сразу после облучения

Период решетки после термообработки облученных образцов до 400 °С практически достигает значения у необлученного материала Наиболее резкое восстановление периода решетки происходит при температуре более 200 °С, что соответствует П-ой стадии отжига РД по электрофизическим параметрам Изменение ДРРЛ при практической неизменности периода решетки позволяет предположить, что при относительно низких (до 200 °С) температурах идет существенное перераспределение РД. Однако практически их аннигиляция начинается при 300 °С Дефекты, образующиеся при облучении полным спектром реакторных нейтронов, отличаются от дефектов, формирующихся при облучении преимущественно быстрыми нейтронами

Оптимальная температура отжига ядерно-легированного и облученного преимущественно быстрыми нейтронами реактора InSb равна 450 °С

На основе анализа экспериментальных результатов предложена эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в облученных и отожженных при 450 °С образцах InSb от флюенса быстрых нейтронов гц;Сф ~ 0,2 ФБ Эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn, в образцах InSb, облученных полным спектром реакторных нейтронов и отожженных при 450 °С от флюенса тепловых нейтронов, имеет вид- пял~ 2,1 Фт

При облучении полным спектром реакторных нейтронов вклад промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования зависит от соотношения плотностей потоков тепловых и быстрых нейтронов и для реактора ВВР-ц достигает порядка 5% в периферийных каналах и 10% в каналах активной зоны

В главе 4 приведены экспериментальные результаты исследования электрофизических и структурных характеристик монокристаллов 1пР с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса быстрых и тепловых нейтронов, и режимов последующих термообработок

Показано, что при облучении фосфида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация и подвижность носителей заряда уменьшаются в результате образования РД При этом, чем выше уровень легирования исходного материала, тем при больших флюенсах нейтронов начинается уменьшение концентрации носителей заряда

Впервые обнаружено аномальное поведение периода решетки 1пР с ростом флюенса нейтронов В отличие от других полупроводниковых соединений АШВУ, в которых с ростом флюенса нейтронов происходит увеличение периода решетки, в кристаллах 1пР при облучении как быстрыми, так и тепловыми нейтронами период решетки уменьшается (рис 2) Причем, чем больше концентрация легирующей примеси в исходном материале, тем больше падает период решетки с ростом флюенса нейтронов Высказано предположение, что образуется такое сочетание дефектов, в котором преобладает действие вакансионных дефектов, уменьшающих период решетки, а также антиструктурных дефектов Рь

Выявлены три стадии отжига РД I - 100-300 °С, II - 300-600 °С, III -700-900 °С Отжиг радиационных дефектов наиболее интенсивно происходит в интервале температур 300-600 °С

Рис 2 Зависимость периода решетки от флюенса быстрых нейтронов образцов InP с различным исходным содержанием примеси, no Ю"17 см"3 1 - 20,0 (Sn), 2- 0,35 (Те), 3 - 0,35 (Те), 4-2 (Те); 5-8 (Те), 6- 0,47 (Те), 7-39,0 (Те)

Наиболее резкое восстановление периода решетки происходит в интервале температур 200-500 °С, что соответствует первым двум стадиям отжига, выявленным при исследовании электрофизических свойств Термообработка до 600 °С образцов, облученных быстрыми нейтронами, приводит к восстановлению периода решетки В слаболегированных образцах, облученных полным спектром, период решетки становится больше исходного, а в сильнолегированном образце - не восстанавливается до исходного значения

Характер изменения периода решетки и ДРРЛ позволили разработать модель отжига РД, Антиструктурный дефект Pin, судя по периоду решетки, практически отжигается к 500 °С При температуре отжига 200 °С в материале присутствуют крупные и мелкие МД как вакансионного, так и межузельного типов. С увеличением температуры отжига до 300 °С количество МД уменьшается, причем размер крупных МД практически не изменяется При температуре отжига 500 °С возрастает число крупных МД, однако мелкие вакансионные МД

растворяются То есть образуются дефекты с температурой отжига выше 500 °С

Оптимальной температурой отжига ядерно-легированного и облученного быстрыми нейтронами реактора 1пР является температура порядка 850-900 °С

Показано, что в ядерно-легированном 1пР эффект политропии наблюдается при более высоких концентрациях примеси (~ 2,9 1018 см"3), чем в 1пР, легированном металлургическим способом в процессе выращивания (~5 1017 см"3), что является одним из преимуществ метода ядерного легирования

В главе 5 приведены экспериментальные результаты исследования электрофизических и структурных характеристик ЪзАб с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса быстрых и тепловых нейтронов и режимов последующих термообработок

Экспериментально показано, что с ростом флюенса быстрых нейтронов (ФБ) при По < (2-3) 1018 см"3 (а также в материале р-типа) концентрация электронов проводимости в 1пАй увеличивается, а при исходной концентрации п0> (3-4) 1018 см"3 - уменьшается Предельный уровень концентрации электронов, достигаемый при флюенсах нейтронов Фб > Ю19 см"2, не зависит от исходного уровня легирования материала и составляет ~ 3 1018 см"3

С ростом флюенса полного спектра реакторных нейтронов период решетки арсенида индия линейно возрастает

Отжиг радиационных дефектов, сопровождаемый соответствующим изменением концентрации и подвижности носителей заряда, наиболее интенсивно происходит в интервале температур 300-600 °С Выявлены три стадии отжига РД I - 100-300 °С, II - 300-600 °С, III - 600-900 °С Дефекты, ответственные за изменение периода решетки арсенида индия после облучения реакторными нейтронами, отжигаются практически полностью при температуре 500-600 °С

Оптимальная температура отжига ядерно-легированного и облученного

быстрыми нейтронами арсенида индия составляет порядка 900 °С В кристаллах, отожженных при 900 °С, концентрация электронов практически совпадает с концентрацией олова, введенного в результате ядерных превращений

Глава 6 посвящена технологическим аспектам метода ядерного легирования образцов InSb, InP и InAs облучением нейтронами реактора Дано краткое описание основных характеристик исследовательского ядерного реактора ВВР-ц, в котором облучались образцы нейтронами различного спектрального состава Энергетический спектр нейтронов в реакторах с водяным охлаждением, к которьм относится реактор ВВР-ц, описывается максвеловским распределением Размер активной зоны реактора составляет 60x60 см2 Замедлителем и теплоносителем служит вода двойной дистилляции Все конструкционные детали внутри реактора выполнены из алюминиевого сплава CAB Номинальная мощность реактора 10 МВт Реактор ВВР-ц оснащен несколькими десятками вертикальных каналов диаметром от 40 до 120 мм на различном удалении от центра активной зоны, имеющих воздушное и водяное охлаждение Облучение образцов проводилось в вертикальных каналах активной зоны реактора (каналы 1-1 и 8-9) и на периферии в отражателе реактора (каналы 9 и 29 - 96 см от центра активной зоны)

Химическая обработка образцов проводилась в свежих травителях состава для InSb - HF HN03 = 1 1 в течение 10-30 с, для InP - H20'HN03 HCl = 631 в течение 3-5 мин (кипящий травите ль), для InAs - HNO3 HF.H2O = 3 1 2 в течение 15-30 с

При температуре отжига InP свыше 500 °С ампулы предварительно откачивались до вакуума ~10"3 мм рт ст и после запаивания передавались на отжиг Отжиг InAs свыше 500 °С проводился в ампулах при равновесном давлении паров As над InAs

Приведены основные требования, предъявляемые к исходному материалу для ядерного легирования, режимы отжига и технологические параметры пе-

чей, используемых для термообработки облученных монокристаллов

Детально описаны основные технологические операции, включающие подготовку образцов к облучению, упаковку и загрузку образцов в облучатель-ское устройство, облучение, дезактивацию облученных образцов, механическую и химическую обработки, отжиг, измерение электрофизических параметров

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработана методика и проведен расчет значения концентрации вводимых в результате ядерного легирования донорных примесей, с учетом вклада всех образующихся изотопов, в зависимости от флюенса тепловых нейтронов дляЬгёЪ -КГД= 2,925 Фт, для 1пР-Ыд= 3,839 Фт, для ЬгАв -*Гд= 3,687 Фт

2 Экспериментально доказана возможность введения легирующей примеси Бп в широком диапазоне концентраций для 1п8Ь - 1014—2 1018 см"3, для 1пР - 5 1016—7 1019 см"3, для ГпАб - 2 1017—7 1019 см"3, обнаружено хорошее совпадение расчетных значений концентрации вводимой примеси с результатами химико-спектрального анализа и линейная зависимость концентрации 8п от флюенса тепловых нейтронов

3 Изучены зависимости электрофизических и структурных свойств 1п8Ь, 1пР, 1пАб с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки Показано, что при облучении ан-тимонида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса период решетки и концентрация носителей заряда возрастают, а подвижность падает в результате образования РД Выявлены две стадии отжига РД I - 100-250 °С, II - 250-400 °С Оптимальная температура отжига облученного нейтронами реактора антимонида индия равна 450 °С

4 Показано, что при облучении фосфида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация и подвижность носителей заряда уменьшаются. Выявлены три стадии отжига РД1 - 100-300 °С, II - 300-600 °С; П1 - 700-900 °С Оптимальной температурой отжига облученного нейтронами реактора 1пР, является температура порядка 850-900 °С

5 Впервые обнаружено аномальное поведение периода решетки 1пР с увеличением флюенса нейтронов В отличие от других полупроводниковых соединений АШВУ, в которых с ростом флюенса нейтронов происходит увеличение периода решетки, в кристаллах 1пР при облучении нейтронами период решетки уменьшается Высказано предположение, что образуется такое сочетание дефектов, в котором преобладает действие дефектов вакансионного типа, уменьшающих период решетки, а также антиструктурных дефектов Рь

6 Экспериментально показано, что с ростом флюенса быстрых нейтронов (Фб) при п0 < (2-3) 1018 см"3 (а также в материале р-типа) концентрация электронов проводимости в 1пАз увеличивается, а при исходной концентрации По> (3-4) 1018 см"3 - уменьшается Предельный уровень концентрации электронов, достигаемый при флюенсах нейтронов ФБ > Ю19 см"2, не зависит от исходного уровня легирования материала и составляет ~ 3 1018 см"3 Выявлены три стадии отжига РД I - 100-300 "С, II - 300-600 °С; П1 - 600-900 °С Оптимальная температура отжига облученного нейтронами арсенида индия равна 900 °С.

7. Показано, что вплоть до значений концентрации олова 2 1018 см"3 - для 1п8Ь, 2 1019 см"3 - для 1пР и 7 1019 см"3 - для ЬтАв, практически вся вводимая примесь после отжига находится в электрически активном состоянии Необходимо отметить, что достигаемый уровень легирования 1п8Ь оловом существенно превосходит максимальную концентрацию 8п ((3-5) 1017 см"3), достигаемую при традиционном легировании в процессе выращивания, что свидетельствует

о преимуществе метода ядерного легирования Получены эмпирические формулы зависимости концентрации носителей заряда в ядерно-легированных 1п-содержащих соединениях АШВУ (1п8Ь, 1пР, ¡пАй) от флюенса тепловых нейтронов пял ~ 2,1 Фх В ядерно-легированном 1п8Ь значительная часть введенной примеси Бп находится в материале в электрически активном состоянии уже сразу после облучения В ядерно-легированном фосфиде индия эффект полит-ропии наблюдается при более высоких концентрациях примеси (~3 1018 см"3), чем в 1пР, легированном металлургическим способом в процессе выращивания (~5 1017 см"3)

8 Впервые для реактора ВВР-ц определен раздельный вклад нейтронов различных энергий в процесс ядерного легирования 1пБЬ, 1пР и ХпАв Показано, что отсечение тепловых нейтронов (облучение в Сс1-пеналах) не приводит к полному устранению эффекта ядерного легирования, значение концентрации носителей заряда в материале после облучения и отжига составляет п(С[1) ~ 0,2 ФБ Вклад (5) промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования 1пБЬ, 1пР и 1пАз при облучении полным спектром нейтронов реактора в зависимости от соотношения тепловых и быстрых нейтронов в потоке (к), для реактора типа ВВР 5 ~ 0,1 /к, и для реактора ВВР-ц достигает порядка 5% в периферийных каналах и 10% в каналах активной зоны

9 Полученные в работе экспериментальные результаты могут быть использованы как физические основы для разработки технологии ядерного легирования и радиационного модифицирования 1п-содержащих полупроводниковых соединений АШВУ на базе действующих исследовательских и промышленных ядерных реакторов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ:

1 В М Бойко, Н Г Колин, О Л Кухто, Д И. Меркурисов Прохождение тепловых нейтронов в монокристаллах полупроводниковых соединений AnlBv Ж Перспективные материалы, №6, (2004),

2 В М Бойко, В Н Брудный, И.В Каменская, Н Г Колин. Электрофизические свойства и предельное положение уровня Ферми в InSb, облученном протонами ФТП, т 38, в 7, с 802-807 (2004),

3 В М Бойко, В Т Бублик, М.И Воронова, Н Г Колин, Д И Меркурисов, К Д Щербачев Влияние облучения реакторными нейтронами и отжигов на структуру монокристаллов InP ж Материалы электронной техники, №3, с. 16-25, (2005),

4 В М. Бойко, И А Большакова, В Н Брудный, И В Каменская, Н Г Колин, М Макидо, Д.И Меркурисов, Т А Московец Влияние нейтронного облучения на свойства нитевидных микрокристаллов n-InSb ФТП, в 39, № 7, 814819 (2005),

5 В М Бойко, В Т Бублик, М И Воронова, Н Г Колин, Д И Меркурисов, К Д Щербачев Влияние облучения реакторными нейтронами и температуры на структуру монокристаллов InP ФТП, т 40, в 6, с. 641-649 (2006),

6 VM Boyko, VТ Bublic, M.I. Voronova, NG Kolin, D.I. Mercurisov, KD Sherbachev Structure of InP single crystals irradiated with reactor neutrons Physica B, 373, 82-89, (2006),

7 В M Бойко, В T Бублик, М И Воронова, Н Г Колин, Д И Меркурисов, К Д Щербачев Изменения структуры монокристаллов InSb после облучения нейтронами и термообработок ФТП, т 40, вып 7, с 769-777, (2006),

8 VМ Boyko, VТ Bublic, MI Voronova, N.G Kolin, DI Mercurisov, KD Sherbachev Electrical and structural properties of InSb crystals irradiated with reactor neutrons Physica B, 371, 272-279, (2006),

9 В М Бойко, Н Г Колин, Д И Меркурнсов Радиационная стойкость InAs Научно-технический сборник, Радиационная стойкость электронных систем, "Стойкость - 2004", Москва, МИФИ, с 179-180, 2004,252 с,

10.В М Бойко, НГ. Колин, Д.И. Меркурисов. Характер влияния быстрых реакторных нейтронов на электрофизические свойства InSb и InP Научно-технический сборник, Радиационная стойкость электронных систем, "Стойкость - 2004", Москва, МИФИ, с 177-178,2004, 252 с,

11 V Boyko, I Bolshakova, V Brudny, Román Holyaka, Claude Leroy, N Kolin, Masayki Kumada, D Mercurisov The radiation resístanse of magnetic sensors and devices m extreme conditions of the irradiation with high neutrón fluxes Journal ofLviv Polytechnic National university 2004, Vol 512, p 86,

12 В M Бойко, НГ Колин, О Л Кухто, ДИ Меркурисов, ТН Харитонова Особенности метода ядерного легирования In-содержащих полупроводниковых соединений АШВУ Тезисы Международной конференции «Физико-химические процессы в неорганических материалах» (ФХП-9) Кемерово 2004. Том 2. с. 20-22,

13 В М Бойко, ИВ Исаков, НГ Колин, ДИ Меркурисов Исследование структуры микрокристаллов InSb, InAs и GaAs оптическими и рентгеновскими методами Тезисы IV Международной научной конференции «Радиа-ционно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах» Томск 2004 с 460-462,

14 ВМ Бойко, ВТ Бублик, МИ Воронова, НГ Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев Радиационные дефекты в монокристаллах InP, облученных реакторными нейтронами Тезисы XI Национальной конференции по росту кристаллов НКРК Москва 2004 с 143,

15 ВМ Бойко, ВТ Бублик, МИ Воронова, НГ Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев Влияние облучения реакторными нейтронами и температуры на структуру монокристаллов InP Тезисы 6-го Международного Ураль-

ского Семинара «радиационная физика металлов и сплавов» Снежинск 2005 с 117,

16 В М Бойко, Н Г Колин, О Л Кухто, ДИ Меркурисов Прохождение тепловых нейтронов в монокристаллах полупроводниковых соединений АШВУ Тезисы 6-го Международного Уральского Семинара «Радиационная физика металлов и сплавов» Снежинск 2005 с. 128;

17 ВМ. Бойко, ВТ Бублик, М.И Воронова, НГ Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев О механизмах структурных изменений в монокристаллах 1пР под действием реакторных нейтронов и температуры Тезисы семинара «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий» (МНТ-УШ) Обнинск 2005 с 90,

18 В М. Бойко, ВТ Бублик, МИ Воронова, НГ Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев Влияние облучения реакторными нейтронами и температуры на структуру монокристаллов 1пР Тезисы V Национальной конференции по применению Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для исследования наноматериалов и наносистем (РСНЭ НАНО-2005). Москва 2005 с 83,

19 В М Бойко, ВТ Бублик, М.И. Воронова, Н.Г. Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев Изменение структуры монокристаллов 1пвЬ после облучения нейтронами и термообработок Тезисы V Национальной конференции по применению Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для исследования наноматериалов и наносистем (РСНЭ НАНО-2005) Москва 2005 с 117,

20 В М Бойко, В Т Бублик, М И Воронова, Н Г Колин, Д И Меркурисов, К Д Щербачев Особенности структуры монокристаллов 1пР, облученных реакторными нейтронами Тезисы 9-ой конференции «Арсенид галлия и полупроводниковые соединения группы Ш-У» (ОаАз-2006) Томск 2006 с 368,

21 ВМ Бойко, ВТ Бублик, МИ Воронова, НГ Колин, ДИ Меркурисов, К Д Щербачев Изменения электрофизических и структурных свойств монокристаллов InP под действием нейтронов и температуры Тезисы 3-ей Международной конференции по физике кристаллов «Кристаллофизика 21-го века» Москва 2006 с 112,

22 В.М Бойко, И А Большакова, В Н Брудный, Н.Г Колин, Д И Меркурисов Радиационные эффекты в нитевидных монокристаллах антимонида индия Тезисы 7-го Международного Уральского Семинара «Радиационная физика металлов и сплавов» Снежинск 2007 с 99,

23 Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллов антимонида индия, легированного оловом", № 2006140663 от 17 11 2006,

24 Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллов фосфида индия, легированного оловом", № 2006140664 от 17 11 2006,

25 Заявка на патент РФ "Способ получения моно1фисталлических пластин ар-сенида индия", № 2006140665 от 17 11 2006.

26 Заявка на патент РФ "Способ легирования квазиподложек и эпитаксиальных слоев нитрида галлия германием", № 2006140667 от 17 11 2006

27 Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллических квазиподложек и эпитаксиальных слоев нитридов 1П- группы" № 2006140666 от 17 112006

Подписано в печать 26.09 2007 Формат 60x90 1/16 Гарнитура Тайме Печать трафаретная Бумага тип. Усл.печ.л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 271

Отпечатано в типографии ООО «Мультинринт» 121360, г. Москва, ул. Верейская, д. 29. Тел.: 518-76-24, 998-71-71; 411-96-97 www.k-multiprint.ru

Введение.

1 Радиационные дефекты, образующиеся в InSb, InP и InAs под воздействием различных видов ионизирующего излучения. Ядерное легирование (литературный обзор).

1.1 Радиационные дефекты в облученных InSb, InP и InAs.

1.2 Ядерное легирование.полупроводников.

2 Расчет количества радиационных дефектов и легирующих примесей, образующихся в InSb, InP и InAs при облучении в реакторе ВВР-ц.

2.1 Быстрые нейтроны.

2.2 Тепловые нейтроны.

2.3 Гамма-излучение реактора.

2.4 Полное число смещенных атомов.

3 Изменения электрофизических и структурных характеристик монокристаллов InSb после облучения реакторными нейтронами и последующих термообработок.

3.1 Электрофизические характеристики.

3.1.1 Зависимость электрофизических характеристик монокристаллов InSb от флюенса быстрых нейтронов и температуры обработки.

3.1.2 Зависимость электрофизических характеристик монокристаллов InSb от флюенса тепловых нейтронов и температуры обработки.

3.2 Структурные характеристики.

3.2.1 Зависимость изменения периода решетки и диффузного рассеяния рентгеновских лучей монокристаллов InSb от флюенса быстрых нейтронов и температуры обработки.

3.2.2 Зависимость изменения периода решетки и диффузного рассеяния рентгеновских лучей монокристаллов InSb от флюенса тепловых ^ нейтронов и температуры обработки.

4 Изменения электрофизических и структурных характеристик монокристаллов InP после облучения реакторными нейтронами и последующих термообработок.

4.1 Электрофизические характеристики.

4.1.1 Зависимость электрофизических характеристик монокристаллов InP от флюенса быстрых нейтронов и температуры обработки.

4.1.2 Зависимость электрофизических характеристик монокристаллов InP от флюенса тепловых нейтронов и температуры обработки.

4.2 Структурные характеристики.

4.2.1 Зависимость изменения периода решетки и диффузного рассеяния рентгеновских лучей монокристаллов InP от флюенса быстрых v нейтронов и температуры обработки.

4.2.2 Зависимость изменения периода решетки и диффузного рассеяния рентгеновских лучей монокристаллов InP от флюенса тепловых нейтронов и температуры обработки.

5 Изменение электрофизических и структурных характеристик монокристаллов InAs после облучения реакторными нейтронами и последующих термообработок.

5.1 Электрофизические характеристики.

5.1.1 Зависимость электрофизических характеритсик монокристаллов InAs от флюенса быстрых нейтронов и температуры обработки.

5.1.2 Зависимость электрофизических характеритсик монокристаллов InAs от флюенса тепловых нейтронов и температуры обработки.

W 5.2 Структурные характеристики монокристаллов InAs после облучения тепловыми нейтронами и термообработок.

6 Элементы технологии.

6.1 Характеристики исходного сырья.

6.2 Подготовка образцов к облучению.

6.3 Упаковка и загрузка образцов в облучательное устройство.

6.4 Облучение образцов в реакторе ВВР-ц.

6.5 Разампулировка блок-контейнеров и выгрузка образцов.

6.6 Дезактивация облученных образцов.

6.7 Дозиметрический контроль.

6.8 Подготовка облученных образцов к отжигу.

6.9 Отжиг.

6.10 Измерение электрофизических параметров.

Управление свойствами полупроводников путем легирования их нужными примесями до заданных концентраций является основным технологическим приемом при создании любых приборов твердотельной электроники. Атомы примеси создают в запрещенной зоне полупроводника локальные уровни и служат либо поставщиками электронов или ловушками для них, либо центрами излучательной или безизлучательной рекомбинации неравновесных носителей заряда. Именно контролируемое введение примесей позволяет в широких пределах менять электропроводность полупроводников, тип проводимости, время жизни неравновесных носителей, подвижность электронов и дырок. Примесные атомы вводят на разных стадиях технологического процесса в объем слитков или слоев при их росте, в тонкие слои - так, чтобы сформировать какие либо структуры. В настоящее время существует множество технологических методов, основные из них: введение примеси в расплав или газовую среду при получении кристаллов и пленок, диффузия примеси из поверхностных источников, внедрение примеси из пучка ускоренных ионов, создание требуемой примеси посредством ядерных превращений атомов вещества при облучении нейтронами и заряженными частицами.

Бурное развитие производства полупроводников началось с пятидесятых годов XX века, и если вначале методы легирования (в процессе выращивания, диффузионные) удовлетворяли поставленным задачам, то с усложнением и созданием новых полупроводниковых приборов, особенно при появлении интегральных схем, а также больших и сверхбольших интегральных схем и силовых вентилей большой мощности, выявились серьезные ограничения традиционных методов, связанные, прежде всего, с неоднородностью свойств материала, вызванной неравномерным распределением легирующих примесей и генетических дефектов, по объему кристалла [1 -5]. Поэтому в последнее время именно в связи с новыми, более жесткими требованиями к полупроводниковым материалам по однородности, чистоте технологических операций, а также в силу необходимости развития методов локального управления свойствами полупроводников и повышения стабильности устройств в условиях воздействия различных физических полей интерес к радиационным методам резко возрос.

Основные области применения облучения различными частицами в технологических целях: 1) у-кванты, электроны, быстрые нейтроны -направленное изменение параметров полупроводниковых материалов и приборов, имитация повреждений от космического излучения; 2) протоны -локальное введение дефектов с целью изменения оптических свойств материала и характеристик полупроводниковых структур; 3) другие ионы - ионное легирование, синтез, управление оптическими свойствами материала; 4) медленные нейтроны - ядерное легирование.

Применение и развитие ионной имплантации, открыло новые перспективы в создании сверхсложных систем полупроводниковой электроники, когда размеры отдельных активных и пассивных элементов стали измеряться микронами и нанометрами. Успехи ионного легирования обусловлены высокой степенью управляемости процесса и относительно малой чувствительностью его к генетическим дефектам. Но и в этом методе исходные неоднородности кристаллов и слоев являются основной причиной брака и разброса параметров полупроводниковых приборов [4, 5]. В связи с решением названных проблем внимание исследователей было обращено на метод ЯЛ полупроводников с помощью трансмутационных превращений при облучении нейтронами или заряженными частицами, так как он позволяет получить однородно легированные кристаллы, даже без микрофлуктуаций, на больших глубинах - в случае нейтронов и однородно легированных по площади - в случае заряженных частиц [6-9].

Впервые эксперименты по ЯЛ полупроводникового материала проведены на германии, затем последовала очередь кремния и бинарных соединений [7].

В нашей стране практическую реализацию технология ЯЛ кремния получила около 40 лет тому назад на базе реактора ВВР-ц Филиала ФГУП РФ "НИФХИ им. Л.Я. Карпова" с последующим ее внедрением на ряде исследовательских и промышленных ядерных реакторов (Томск, Киев, Минск, ЛАЭС, ЧАЭС, САЭС и др.) [6,10 - 18]. Кроме кремния разработана технология ЯЛ арсенида галлия. Технология доведена до выпуска опытных партий пластин диаметром до 4 дюймов [19 - 31].

Применение метода ЯЛ в технологических целях предполагает управление составом образующихся дефектов, с одной стороны, и поиск путей оптимизации радиационного технологического процесса - с другой. Для этого требуется знать свойства радиационных дефектов, возникающих в материале при облучении, их трансформации при последующих термообработках, характер их влияния на свойства материала. Необходимо уметь использовать установленные зависимости скоростей образования и отжига РД от различных внешних условий: примесного и дефектного состава материала, параметров применяемого излучения (энергия, интенсивность, доза), температуры. Кроме того, необходимо решать ряд технологических задач, таких, как обеспечение однородности нейтронного потока в материале и эффективного охлаждения образцов в процессе облучения.

Несмотря на видимую простоту метода ЯЛ полупроводников, его применение на практике, в частности для кремния, стало возможным только после многолетней исследовательской работы. В настоящее время развиваются систематические теоретические и экспериментальные исследования по ЯЛ и радиационному модифицированию свойств полупроводниковых 1п-содержащих соединений АШВУ.

Выбор направления и объектов исследования обусловлен не только исключительно важной практической значимостью этого класса материалов в современном полупроводниковом приборостроении, но и высокими требованиями, предъявляемыми на мировом уровне к качеству и геометрическим размерам получаемых монокристаллов, а также широким применением радиационных технологий в материаловедении и современном приборостроении.

Знание и понимание физических процессов, происходящих в полупроводниковом материале после облучения реакторными нейтронами и термообработки, необходимы для: определения возможности ЯЛ и радиационного модифицирования материалов; разработки и реализации на практике технологий ядерного легирования и радиационного модифицирования свойств полупроводниковых соединений AmBv; оценки радиационной стойкости и работоспособности материалов и приборов на их основе в жестких радиационных полях и в условиях космического пространства; создания материалов с требуемыми физическими и физико-химическими свойствами для микро- и наноэлектроники.

В литературе имеются сведения, где показана возможность ЯЛ 1п-содержащих соединений, а также ряд работ по исследованию их свойств, облученных нейтронами различных энергий. Однако эта информация недостаточна и носит отрывочный характер. В основном все работы относятся к изучению электрофизических свойств облученных образцов, работ по изучению структурных параметров очень мало. Настоящая работа должна в значительной мере восполнить этот пробел. Расширение и углубление этих представлений послужат основой для разработки перспективной технологии ЯЛ, которая позволит получать высококачественные однороднолегированные монокристаллические пластины InSb, InP и InAs.

Целью настоящей работы являлось установление закономерностей протекания радиационно-физических процессов в монокристаллах InSb, InP и InAs после облучения реакторными нейтронами и последующей термообработки, определение оптимальных режимов облучения и термообработки, являющихся физическими основами для разработки технологии ядерного легирования этих материалов.

Для достижения указанной цели требовалось решить следующие основные задачи:

- разработать методику расчета количества смещенных атомов в InSb, InP и InAs при облучении в исследовательском ядерном реакторе с учетом вклада различных составляющих реакторного излучения (нейтроны, гамма-кванты, атомы отдачи);

- разработать методику определения концентрации и эффективности введения легирующей примеси олова в InSb, InP и InAs и сравнить результаты химико-спектрального анализа с расчетными данными;

- исследовать изменение электрофизических и структурных характеристик образцов InSb, InP и InAs с различной исходной концентрацией носителей заряда при облучении как преимущественно быстрыми нейтронами так и полным спектром реакторных нейронов, а также в процессе последующих термообработок;

- определить раздельный вклад в дефектообразование различных составляющих нейтронного спектра реактора в исследуемых материалах;

- выяснить механизмы образования и отжига радиационных дефектов в образцах при облучении нейтронами и последующих термообработках;

- определить оптимальные температуры отжига радиационных дефектов в облученных нейтронами монокристаллах InSb, InP и InAs;

- получить эмпирические формулы для определения суммарной концентрации вводимых в результате ядерного легирования электрически-активных донорных примесей в зависимости от флюенса тепловых нейтронов;

- выпустить опытные образцы ядерно-легированных монокристаллических пластин InSb, InP и InAs и провести сравнительный анализ их свойств со свойствами материалов, легированных металлургическим способом в процессе выращивания.

Измерения основных электрофизических параметров полупроводниковых материалов (п, ц, р) проводились методом Ван-дер-Пау на автоматизированной холловской установке «HMS-ЗООО». Химико-спектральный анализ проводился с чувствительностью Ю^-гЮ"6 %. Структурные параметры материала измерялись в Московском институте стали и сплавов (Технологический университет). Прецизионное измерение периода решетки с погрешностью ± МО"6 нм проводилось методом Бонда [32]. Использовалось СиАГа1 излучение (Л,=0,15405934±0,00000082 нм). Для изучения микродефектов использовался метод диффузного рассеяния рентгеновских лучей. Интенсивность ДРРЛ измерялась с помощью трехкристального рентгеновского дифрактометра в схеме (и; -и; п). Методика измерений описана в работе [33].

Результаты диссертационной работы послужат основой для разработки перспективной технологии ядерного легирования, позволяющей получить высококачественные однороднолегированные монокристаллические пластины In-содержащих соединений AIHBV.

Заключение

Расчетом определены вид и количество вводимых в результате ядерного легирования атомов стабильных примесей. Для InSb: Sn114 - 0,25 %; Cd114 - 0,01 %; Sn116 - 97,15 %; Те122 - 1,65 %; Sn122 - 0,05 %; Те124 - 0,89 %. Для InP: S32 -0,18 %; Sn114 - 0,26 %; Cd114 - 0,01 %; Sn116 - 99,55 %. Для InAs: Se76 - 5,27 %; Sn114 - 0,24 %; Cd114 - 0,01 %; Sn116 - 94,48 %. Как видно, из-за большого сечения поглощения атомами индия тепловых нейтронов, основной легирующей примесью является Sn116: 97,15 % для InSb; 99,55% для InP и 94,48 % для InAs.

Получены расчетные формулы, для определения концентрации вводимых в результате ядерного легирования донорных примесей в зависимости от флюенса тепловых нейтронов: для InSb - Ыд= 2,925 ФТ; для InP - Ыд= 3,839-Фт; для InAs - N» = 3,687-Фт [193 - 195].

Проведен численный анализ количества первичных радиационных дефектов, создаваемых в InSb, InP и InAs при облучении в реакторе ВВР-ц с учетом вклада от быстрых и тепловых нейтронов, гамма-излучения и атомов отдачи. Показано, что основной вклад (85 -г 95%) в создание радиационных дефектов вносят быстрые нейтроны. Суммарное количество смещенных атомов, возникающих в InSb, InP и InAs, в зависимости от полученного флюенса быстрых нейтронов при облучении в различных каналах равно: InSb в канале активной зоны - Nd» 269-ФБ; InSb в периферийном канале - Nd« 3 12-Фб; InP в канале активной зоны - Nd « 504ФБ; InP в периферийном канале - Nd « 572-ФБ; InAs в канале активной зоны -N d « 537-ФБ; I nAs в периферийном канале -Nd« 590ФБ.

Экспериментально изучены зависимости электрофизических свойств InSb с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Показано, что при облучении антимонида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация носителей заряда монотонно возрастает, а подвижность падает. Исходный p-InSb при флюенсе быстрых нейтронов порядка 5*1016 см'2 испытываетр—т конверсию проводимости и при дальнейшем увеличении флюенса ведет себя как материал и-типа.

При термообработке InSb, облученного преимущественно быстрыми нейтронами реактора, отжиг радиационных дефектов наиболее интенсивно происходит в интервале температур 100 ч- 450 °С. Выявлены две стадии отжига РД: I - 100 - 250 °С; II - 250 - 400 °С. Причем, исходный/5-InSb не испытывает п—>р конверсию проводимости, а ведет себя как материал и-типа. Термообработка ядерно-легированного InSb не приводит к значительному изменению электрофизических параметров. То есть почти вся введенная примесь находится в материале в электрически активном состоянии. Оптимальная температура отжига ядерно-легированного и облученного преимущественно быстрыми нейтронами реактора антимонида индия равна 450 °С.

Предложенная эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в облученных и отожженных при 450 °С образцах InSb от флюенса быстрых нейтронов имеет вид: n(cd) ~ 0,2-Фб. Эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в ядерно-легированных и отожженных при 450 °С образцах InSb от флюенса тепловых нейтронов имеет вид: пЯл ~ 2,1-Фу.

При облучении полным спектром реакторных нейтронов вклад промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования в каждом конкретном случае зависит от соотношения плотностей потоков тепловых и быстрых нейтронов и для реактора ВВР-ц достигает порядка 5% в периферийных каналах и 10% в каналах активной зоны.

Экспериментально изучены зависимости структурных характеристик InSb с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Показано, что с ростом флюенса нейтронов период решетки образцов InSb увеличивается. На зависимости периода решетки от флюенса быстрых нейтронов можно выделить два участка.

17 л

При малых фюенсах (ФБ < 2,5-10 см") увеличение периода решетки не

17 1 наблюдается, а при ФБ > 2,5-10 см" период решетки резко возрастает.

Из анализа ДРРЛ предположено, что при малых флюенсах происходят диссоциация вакансионных кластеров и рост числа мелких кластеров межузельного типа, и на фоне этих структурных изменений наблюдается ускоренная аннигиляция дефектов противоположного типа (вакансионных и межузельных). При больших флюенсах, когда возрастает вероятность перекрытия разупорядоченных областей и происходит накопление РД, образуется сильное пересыщение ими и образование множества мелких вакансионных и межузельных кластеров. Диффузное рассеяние ядерно-легированных образцов качественно подтверждает закономерность изменения структуры МД при облучении преимущественно быстрыми нейтронами.

После термообработки до 400 °С значение периода решетки практически достигает значения у необлученного материала. Наиболее резкое восстановление периода решетки происходит при температурах более 200 °С, что соответсвует П-ой стадии отжига РД по электрофизическим параметрам. Изменение ДРРЛ при практической неизменности периода решетки позволяет предположить, что при относительно низких (до 200 °С) температурах идет существенное перераспределение РД. Однако, практически их аннигиляция начинается при 300 °С. Дефекты, образующиеся при ядерном легировании, как следует из анализа результатов ДРРЛ, отличаются от дефектов, формирующихся при облучении преимущественно быстрыми нейтронами.

Экспериментально изучены зависимости электрофизических свойств InP с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Показано, что при облучении фосфида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация и подвижность носителей заряда уменьшаются в результате образования РД. При этом, чем выше уровень легирования исходного материала, тем при больших флюенсах нейтронов начинается уменьшение концентрации носителей заряда.

Отжиг радиационных дефектов наиболее интенсивно происходит в интервале температур 300 -f 600 °С. Выявлены три стадии отжига РД: I - 100 + 300 °С; II - 300 - 600 °С; III - 700 - 900 °С. Оптимальной температурой отжига ядерно-легированного и облученного быстрыми нейтронами реактора фосфида индия является температура порядка 850 ч- 900 °С.

Эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в облученных и отожженных при 900 °С образцах InP от флюенса быстрых нейтронов аналогична формуле для InSb: n(cd) ~ 0,2ФБ. Формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в ядерно-легированных и отожженных при 900 °С образцах InP от флюенса тепловых нейтронов, так же, как и для InSb, имеет вид: пял ~ 2,1 -Фт.

В ядерно-легированном InP эффект политропии наблюдается при более высоких концентрациях примеси (-2,9-1018 см"3), чем в InP, легированном

17 1 металлургическим способом в процессе выращивания (~5-10 см ), что является одним из преимуществ метода ядерного легирования.

В InP, аналогично антимониду индия, при облучении полным спектром реакторных нейтронов вклад промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования для реактора ВВР-ц достигает порядка 5 % в периферийных каналах и 10 % в каналах активной зоны.

Экспериментально изучены зависимости структурных характеристик InP с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Впервые обнаружено аномальное поведение периода решетки InP с ростом флюенса нейтронов. В отличие от других полупроводниковых соединений AHIBV, в которых с ростом флюенса нейтронов происходит увеличение периода решетки, в кристаллах InP при облучении как быстрыми, так и тепловыми нейтронами, период решетки уменьшается. Причем, чем выше концентрация легирующей примеси в исходном материале, тем больше снижается период решетки с ростом флюенса нейтронов.

Высказано предположение, что образуется такое сочетание дефектов, в котором преобладает действие дефектов, уменьшающих период решетки, в том числе - антиструктурного дефекта Р1п, однако для однозначного установления механизмов уменьшения периода решетки необходимы дальнейшие исследования.

Наиболее резкое восстановление периода решетки происходит в интервале температур 200 + 500 °С, что согласуется с наличием первых двух стадий отжига, выявленных при исследовании электрофизических свойств: I -100 - 300 °С; II - 300 - 600 °С. Термообработка до 600 °С образцов, облученных быстрыми нейтронами, приводит к восстановлению периода решетки. В слаболегированных образцах, облученных полным спектром реакторных нейтронов, период решетки становится больше исходного, а в сильнолегированном образце он не восстанавливается до исходного значения.

Характер изменения периода решетки и ДРРЛ позволили предположить, что отжиг РД происходит следующим образом. Антиструктурный дефект Pin, судя по периоду решетки, практически отжигается к 500 °С. При температуре отжига 200 °С в материале присутствуют крупные и мелкие МД как вакансионного, так и межузельного типов. С увеличением температуры отжига до 300 °С количество МД уменьшается, причем размер крупных МД практически не изменяется. При температуре отжига 500 °С возрастает число крупных МД, однако мелкие вакансионные МД растворяются. То есть образуются дефекты с температурой отжига выше 500 °С.

Экспериментально изучены зависимости электрофизических свойств InAs с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Показано, что при облучении арсенида индия быстрыми нейтронами в случае исходной концентрации п0 <

18 3

2,1*10 см" (а также в материале р-типа) с ростом флюенса концентрация носителй заряда увеличивается, а при большей По - уменьшается. Предельный уровень концентрации электронов, достигаемый при флюенсах нейтронов ФБ > Ю20 см'2, не зависит от начальной концентрации и составляет ~ 3-1018 см'3. При облучении арсенида индия полным спектром реакторных нейтронов с

А 2 увеличением флюенса до Фт ~ 4-10 см" концентрация носителей заряда монотонно возрастает, а при большем флюенсе она выходит на насыщение и составляет ~ 4-1018 см'3.

Отжиг радиационных дефектов, сопровождаемый соответствующим изменением концентрации и подвижности носителей заряда, наиболее интенсивно происходит в интервале температур 300 600 °С. Выявлены три стадии отжига РД: I - 100 - 300 °С; II - 300 - 600 °С; III - 600 - 900 °С. Оптимальная температура отжига ядерно-легированного и облученного быстрыми нейтронами арсенида индия равна 900 °С. В кристаллах, отожженных при 900 °С, концентрация электронов практически совпадает с концентрацией олова, введенного в результате ядерных превращений.

Аналогично InSb и InP, эмпирическая формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в облученных и отожженных при 900 °С образцах InAs от флюенса быстрых нейтронов имеет вид: n<cd) ~ 0,2-Фб. Формула зависимости концентрации электрически активной примеси Sn в ядерно-легированных и отожженных при 900 °С образцах InAs от флюенса тепловых нейтронов имеет вид: Пял~ 2,1-Фт.

При облучении полным спектром реакторных нейтронов вклад промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования для реактора ВВР-ц достигает порядка 5 % в периферийных каналах и 10 % в каналах активной зоны.

Экспериментально изучены зависимости структурных характеристик InAs с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса тепловых нейтронов и последующей термообработки. Показано, что при облучении арсенида индия полным спектром реакторных нейтронов с ростом флюенса период решетки линейно возрастает.

Дефекты, ответственные за изменение периода решетки арсенида индия после облучения реакторными нейтронами, отжигаются практически полностью при температуре 500 600 °С. Отжиг радиационных дефектов, сопровождаемый соответствующим изменением периода решетки, наиболее интенсивно происходит в интервале температур 200 + 500 °С, что согласуется с наличием первых двух стадий отжига, выявленных при исследовании электрофизических свойств: I - 100 + 300 °С; II - 300 600 °С.

На основании полученных в работе результатов можно сделать следующие основные выводы:

1. Разработана методика расчета значения концентрации вводимых в результате ядерного легирования донорных примесей, с учетом вклада всех образующихся изотопов, в зависимости от флюенса тепловых нейтронов: для InSb-H,= 2,925-Фт; для InP 3,839-ФТ; для InAs З,687-Фт.

2. Показано, что расчетное значение концентрации вводимой примеси по разработанной методике хорошо согласуется с результатами химико-спектрального анализа, что экспериментально доказывает возможность ядерного легирования этих материалов атомами олова.

3. Экспериментально изучены зависимости электрофизических и структурных свойств InSb, InP, InAs с различной исходной концентрацией носителей заряда от флюенса нейтронов и последующей термообработки. Показано, что при облучении антимонида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса период решетки и концентрация носителей заряда возрастают, а подвижность падает в результате образования РД. Выявлены две стадии отжига РД: I - 100+250 °С; II - 250+400 °С. Оптимальная температура отжига облученного нейтронами реактора антимонида индия равна 450 °С.

4. Показано, что при облучении фосфида индия как полным спектром, так и преимущественно быстрыми нейтронами реактора, с ростом флюенса концентрация и подвижность носителей заряда уменьшаются. Выявлены три стадии отжига РД: I - 100+300 °С; II - 300+600 °С; III - 700+900 °С. Оптимальной температурой отжига облученного нейтронами реактора InP, является температура порядка 850+900 °С.

5. Впервые обнаружено аномальное поведение периода решетки InP с увеличением флюенса нейтронов. В отличие от других полупроводниковых соединений AmBv, в которых с ростом флюенса нейтронов происходит увеличение периода решетки, в кристаллах InP при облучении нейтронами период решетки уменьшается. Высказано предположение, что образуется такое сочетание дефектов, в котором преобладает действие дефектов вакансионного типа, уменьшающих период решетки, а также антиструктурных дефектов Pin.

6. Экспериментально показано, что с ростом флюенса быстрых нейтронов й л

Фб) при п0 < (2+3)-10 см' (а также в материале р-типа) концентрация электронов проводимости в InAs увеличивается, а при исходной концентрации п0> (3-г4)-1018 см"3 - уменьшается. Предельный уровень концентрации

10 9 электронов, достигаемый при флюенсах нейтронов ФБ> 10 см", не зависит от исходного уровня легирования материала и составляет ~ 3-1018 см"3. Выявлены три стадии отжига РД: I- 100-300 °С; II- 300-600 °С; III- 600-900 °С. Оптимальная температура отжига облученного нейтронами арсенида индия равна 900 °С.

7. Экспериментально доказана возможность введения легирующей примеси Sn в широком диапазоне концентраций: для InSb - 1014-2-1018 см"); для InP - 5-1016-7-1019 см'3; для InAs - 2-10'V7-1019 см'3. Вплоть до значений i n 1 «л л юз концентрации олова: 2-10 см" - для InSb, 2-10 см" - для InP и 7-10 см" -для InAs, практически вся вводимая примесь после отжига находится в электрически активном состоянии. Необходимо отметить, что достигаемый уровень легирования InSb оловом существенно превосходит максимальную концентрацию Sn ((3+5)-1017 см*3), достигаемую при традиционном легировании в процессе выращивания, что свидетельствует о преимуществе метода ядерного легирования. Получены эмпирические формулы зависимости концентрации носителей заряда в ядерно-легированных 1п-содержащих соединениях AinBv (InSb, InP, InAs) от флюенса тепловых нейтронов: Пял ~ 2,1-Фт. В ядерно-легированном InSb значительная часть введенной примеси Sn находится в материале в электрически активном состоянии уже сразу после облучения. В ядерно-легированном InP эффект политропии наблюдается при to л более высоких концентрациях примеси (-3-10 см"), чем в InP, легированном

17 Ч металлургическим способом в процессе выращивания (~5-10 см').

8. Впервые для реактора ВВР-ц определен раздельный вклад нейтронов различных энергий в процесс ядерного легирования InSb, InP и InAs. Показано, что отсечение тепловых, нейтронов (облучение в Cd-пеналах) не приводит к полному устранению эффекта ядерного легирования. Вклад промежуточных нейтронов в общий уровень ядерного легирования In-содержащих соединений АШВУ определен экспериментально и составляет (с привязкой к флюенсу быстрых нейтронов): n(Cd) ~ 0,2-ФБ. В зависимости от соотношения плотностей потоков тепловых и быстрых нейтронов уровень подлегирования за счет промежуточных нейтронов при облучении полным спектром реактора ВВР-ц достигает порядка 5% в периферийных каналах и 10% в каналах активной зоны.

9. Полученные в работе экспериментальные результаты имеют практическое значение для прогнозирования свойств материалов и приборов при эксплуатации в условиях повышенной радиации и могут быть использованы как физические основы для дальнейшей разработки технологии ядерного легирования и радиационного модифицирования In-содержащих полупроводниковых соединений АШВУ на базе действующих исследовательских и промышленных ядерных реакторов.

Наряду с Н.Г. Колиным и автором диссертации в выполнении некоторых разделов работы от Филиала ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова" принимали участие: старший научный сотрудник, к.ф.-м.н Меркурисов Д.И, к.ф.-м.н., в.н.с. Кузьмин И.И., н.с. Кухто О.Л., н.с. Харитонова Т.Н. Работы по измерению периода решетки и ДРРЛ выполнялись в МИСиС Вороновой М.И. и к.ф.-м.н Щербачевым К.Д. под руководством профессора Бублика В.Т. Считаю своим приятным долгом выразить всем им благодарность. Я признателен сотрудникам отдела радиационного и космического материаловедения неорганических материалов филиала ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова" за полезные советы и содействие в работе. Я благодарен научному руководителю, заведующему отделом к.ф.-м.н. Колину Н.Г. - за предложение темы, совместную экспериментальную и творческую работу при его постоянном внимании и поддержке диссертанта.

1. А.Я. Нашельский. Производство полупроводниковых материалов. Москва, "Металлургия", 1989 г. 271 с.

2. А .Я. Нашельский. Технология полупроводниковых материалов. Москва, "Металлургия", 1987 г. 335 с.

3. С.С. Горелик, М.Я. Дашевский. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. Москва, МИСиС, 2003 г. 480 с.

4. Арсенид галлия в микроэлектронике. Под ред. Н. Айнспрука, У. Уиссмена. Москва, "Мир", 1988 г. 555 с.

5. М. Шур. Современные приборы на основе арсенида галлия. Москва, "Мир",1991 г. 632 с.

6. JI.C. Смирнов, С.П. Соловьев, В.Ф. Стась, В.А. Харченко. Легирование полупроводников методом ядерных реакций. Новосибирск, "Наука", 1981 г. 181 с.

7. Вопросы радиационной технологии полупроводников. Под ред. JI.C. Смирнова. Новосибирск, "Наука", 1980 г. 296 с.

8. Е.Ф. Уваров. В кн. "Обзоры по электронной технике. Полупроводниковые приборы": Радиационные эффекты в широкозонных полупроводниках. Вып. 13,1978 г., с. 584

9. Нейтронное трансмутационное легирование полупроводников. Новости физики твердого тела. Выпуск 11. Под редакцией Дж. Миза. Перевод с английского под редакцией В.Н. Мордковича. Москва, "Мир", 1982 г. 264 с.

10. В.А. Харченко, С.П. Соловьев, И.Н. Воронов, И.И. Кузьмин, Б.В. Смирнов. Исследование методом травления дефектной структуры кремния, облученного быстрыми нейтронами. ФТП, т. 5, вып. 4, 730 (1971).

11. В.А. Харченко, С.П. Соловьев. Радиационное легирование кремния. Изв. АН СССР. Неорганич. матер., т. 7, № 12,2137 (1971).

12. И.М. Греськов, О.Н. Ефимович, С.П. Соловьев, В.А. Харченко, В.Г. Шапиро. Отжиг радиационных дефектов в кремнии, облученном нейтронами и быстрыми электронами. Физ. и химия обработки матер., № 5, 31 (1976).

13. В.Н. Мордкович, С.П. Соловьев, Э.М. Темпер, В.А. Харченко. Проводимость кремния, подвергнутого нейтронному облучению и отжигу. ФТП, т. 8, вып. 1,210(1974).

14. И.М. Греськов, С.П. Соловьев, В.А. Харченко. Влияние ростовых дефектов на изменение проводимости кремния, облученного нейтронами. ФТП, т. 11, вып. 8,1598(1977). '

15. Г.М. Березина, Н.Ф. Каструбай, Н.Г. Колин, Л.И. Мурин, А.А. Стук. Дефекты в ядерно-легированном кремнии, облученном быстрыми электронами. Изв. Ан. СССР. Неорганические материалы, т. 24, №9,1419 (1988).

16. Н.Г. Колин, П.Ф. Лугаков, В.В. Лукьяница, А.А. Стук. Образование и отжиг радиационных дефектов в ядерно-легированном Si (Ge). Изв. ВУЗов СССР, серия Физика, № 11, 98 (1990).

17. Н.Г. Колин, С.П. Соловьев, А.А. Стук. Легирование полупроводников в ядерных реакторах. Известия вузов. Ядерная энергетика, №2-3, 98 (1994).

18. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, Д.И. Меркурисов, В.А. Новиков. Изменение спектров оптического поглощения ядерно-легированного GaAs при отжиге. ФТП, т. 35, вып. 6, 739 (2001).

19. Н.Г. Колин, Г.И. Айзетигаг, М.В. Ардышев, Д.И. Меркурисов, А.И. Потапов, О.П. Толбаков, С.С. Хлудков. Детекторы на основе радиационно-модифицированного арсенида галлия, ж. Электронная промышленность, наука, технологии, изделия, 2/3, с. 69,2002.

20. Н.Г. Колин, А.В. Марков, В.Б. Освенский, С.П. Соловьев, В.А. Харченко. Дефекты структуры в облученных монокристаллах арсенида галлия. Физ. ХОМ, №1,3 (1985).

21. JI.H. Колесник, Н.Г. Колин, A.M. Лошинский, В.Б. Освенский, В.В. Токаревский, В.А. Харченко. Изучение процесса отжига ядерно-легированного арсенида галлия методом фотолюминесценции. ФТП, т. 19, вып. 7,1211 (1985).

22. Н.Г. Колин, В.Б. Освенский, В.В. Токаревский, В.А. Харченко, С.М. Иевлев. Свойства арсенида галлия легированного Ge и Se облучением в тепловой колонне реактора, ФТП, т. 19, вып. 9,1558 (1985).

23. Н.Г. Колин, В.Т. Бублик, В.Б. Освенский, Н.И. Ярмолюк. Дефектообразование в ядерно-легированном арсениде галлия. Физ. ХОМ, №3,28 (1987).

24. Н.Г. Колин, Т.Н. Колоченко, В.М. Ломако. Спектроскопия радиационных дефектов в ядерно-легированном арсениде галлия. ФТП, т. 21, вып. 2, 327 (1987).

25. Н.Г. Колин, В.Б. Освенский, Е.С. Юрова, И.М. Юрьева. О природе формирования неоднородности в ядерно-легированных образцах GaAs и InAs. Физ. ХОМ, № 4,4 (1987).

26. Р.И. Глорнозова, Л.И. Колесник, Н.Г. Колин, В.Б. Освенский. Поведение глубоких центров в ядерно-легированном арсениде галлия. ФТП, т. 22, вып. 3, 507 (1988).

27. Н.Г. Колин, Л.В. Куликова, В.В. Освенский. Легирование арсенида галлия облучением нейтронами при высоких температурах. ФТП, т. 22, вып. 6, 1025 (1988).

28. Ф.П. Коршулов, Н.Г. Колин, Н.А. Соболев, Е.А. Кудрявцева, Т.А. Прохоренко. Импульсный отжиг ядерно-легированного арсенида галлия. ФТП, т. 22, вып. 10, 1850 (1988).

29. Н.Г. Колин, И.А. Королева, А.В. Марков, В.В. Освенский. Влияние отклонения состава от стехиометрии на электрофизические свойства ядерно-легированного арсенида галлия. ФТП, т. 24, вып. 1,187 (1990).

30. В.Н. Брудный, Н.Г. Колин, В.В. Пешев, В.А. Новиков, А.И. Нойфех. Высокотемпературный отжиг и ядерное легирование GaAs, облученного реакторными нейтронами. ФТП, т. 31, вып. 7, 811 (1997).

31. Bond W.L. Acta Cryst., 13, 814 (1960).

32. Charniy L. A., Morozov A. N., Bublik V. T. et al., J. Cryst. Growth, 116, 362 (1992).

33. Точечные дефекты в твердых телах. Новости физики твердого тела. Выпуск 9. Перевод с английского под редакцией Б.И. Болтакса, Т.В. Машовец, А.Н. Орлова. Москва, "Мир", 1979 г. 379 с.

34. В.Н. Брудный, С.Н. Гриняев. Локальная электронейтральность и закрепление химического потенциала в твердых растворах соединений III-V: границы раздела, радиационные эффекты. ФТП, т. 32, вып. 3,315 (1998).

35. Т.В. Машовец, Р.Ю. Хансеваров. Низкотемпературное у-облучение и отжиг сурьмянистого индия. В сб.: Радиационная физика неметаллических кристаллов. Труды совещания. Киев, "Наукова Думка", 1967 г. с. 200.

36. Н.А. Витовский, Г.А. Вихлий, В.В. Галаванов, Т.В. Машовец, Р.Ю. Хансеваров. Образование радиационных дефектов в антимониде индия при допороговых энергиях излучения. ФТП, т. 3, вып. 1,132 (1969).

37. T.V. Mashovets, D. Mustafakulov, Yu. G. Morosov and N.A. Vitovskii. Variations of the energy spectra of the impurity atoms in InSb under 4,2 К gamma irradiation. Inst. Phys. Conf. Ser. No. 31, Chapter 5, 368 (1977).

38. L. Fedorenko and A. Medvid'. Laser-induced donor centers in p-InSb. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, Vol. 3, No. 1, 31 (2000).

39. Vook. F.L. Change in Thermal Conductivity Upon Low-Temperature Electron Irradiation: InSb. «Phys. Rev.», 1964, v. 135, N 6 A, p. 1750-1756],

40. Aukerman L.W. Electron Irradiation of Indium Antimonide. «Phys. Rev.», 1959, v. 115, N5, p. 1125-1132

41. Eisen F.N. Orientation Dependens of Electron Radiation Damage in InSb. -«Phys. Rev.», 1964, v. 135A, N 5, p. 1394-1399

42. F.H. Eisen. Stage-II Recovery in Electron-Irradiated InSb. Phys. Rev., Vol. 148, No. 2, 828 (1966).

43. Вихлий Г.А., Конозенко И.Д., Оганесян О.В. Влияние электронов с энергиями 7 МэВ на электрические свойства InSb. ПРЕПРИНТ КИЯИ-76-22. Радиационные эффекты в полупроводниковых соединениях. Киев, Институт ядерных исследований АН УССР, 1976 г. с. 50.

44. Ф.А. Заитов, А.Я. Поляков. Влияние облучения электронами на электрофизические свойства и рекомбинацию в антимониде индия. ФТП, т. 20, вып. 10, 1782(1978).

45. Н.А. Витовский, Т. В. Машовец, О.В. Оганесян, Н.Х. Памбухчан. Отжиг радиационных дефектов в антимониде индия облученном электронами с энергией 50 МэВ. ФТП, т. 13, № 6, 1134 (1979).

46. Н.А. Витовский, Т.В. Машовец, О.В. Оганесян, Н.Х. Памбухчян. Кинетика изменения концентрации носителей заряда в антимониде индия при облучении электронами с энергией 50 МэВ. ФТП, т. 12, вып. 9,1861 (1978).

47. S. Myhra. Defect Annealing and Transport Properties in High-Purity InSb Irradiated at 80 K. Phys. stat. sol. (a) 49,285 (1978).

48. Г.А. Вихлий, А.Я. Карпенко, И.Г. Мегела, Л.И. Тараброва. Скорость образования радиационных дефектов в сильно легированном n-InSb. Неорганические материалы, т. 21, № 8, 1279 (1985).

49. Е.П. Скипетров, В.В. Дмитриев, Ф.А. Заитов, Г.И. Кольцов, Е.А. Ладыгин. Электрофизические свойства антимонида индия n-типа, облученного быстрыми электронами. ФТП, т. 20, вып. 10, 1787 (1986).

50. Н.А. Витовский, Т. В. Машовец, О.В. Оганесян, Н.Х. Памбухчан. Отжиг радиационных дефектов в антимониде индия облученном электронами с энергией 50 МэВ. ФТП, т. 13, № 6,1134 (1979).

51. Дмитриев В.В., Скипетров Е.П. Глубокий радиационный уровень в антимониде индия n-типа, облученном электронами. ФТП, т. 24, вып. 5, 897 (1990).

52. В.Н. Брудный, Н.В. Каменская, Н.Г. Колин. Электрофизические свойства InSb, облученного электронами при 300 К. Изв. вузов, вып. 7, 99 (1991).

53. Здобников А.Ю., Кисловский Л.Д., Кольцов Г.И., Тихонова О.В. Использование спектров инфракрасного отражения для исследования ионнолегированных слоев кристаллов InSb. Кристаллография, т. 28, вып. 5, 1039 (1983).

54. И.П. Сошников, Н.А. Берт. Распыление А В материалов (GaP, GaAs, GaSb, InP и InSb) при бомбардировке ионами N2+ с энергией 2-14 кэВ. Ж. технической физики, т. 70, вып. 9, 114 (2000).

55. Т. R. Yang and G. Kuri. Far-infrared absorption and Raman scattering studies in MeV C+- and C2+-implanted InSb(l 11) crystals. Physica B: Condensed Matter, Vol. 291, Is. 3-4,236 (2000).

56. V.K. Dixit, B.V. Rodrigues, H.L. Bhat, Ravi Kumar, R. Venkataraghavan, K. S. Chandrasekaran, B.M. Arora. Effect of lithium ion on the transport and optical properties of Bridgman grown n-type InSb single crystals. Appl. Phys., V 90,№ 4,1750 (2001)

57. А.Н. Блаут-Блачев, Н.Н. Герасименко, JI.B. Лежейко, Е.В. Любопытова, В.И. Ободников. О природе р-n конверсии облученных ионами кристаллов InSb. ФТП, т. 14, вып. 2, 306 (1980).

58. В.А. Богатырев, Г.А. Качурин. Отжиг дефектов в антимониде индия после ионной бомбардировки. ФТП, т. 11, вып. 7,1360 (1977).

59. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, В.М. Бойко, И.А. Каменская. Электрофизические свойства и предельное положение уровня Ферми в InSb, облученном протонами. ФТП, т. 38, вып. 7, 802 (2004).

60. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, С.Н. Гриняев. Электронные свойства облученных полупроводников, модель закрепления уровня Ферми. ФТП, т. 37, вып. 5, 557 (2003).

61. N.G. Kolin, V.N. Brudnyi, S.N. Grinyaev. The Model of Fermi-level Pinningin Semiconductors: Radiation Defects, Interface Boundaries. Physica B: Vol. 344, 1 (2004).

62. В.Н. Брудный, С.Н. Гриняев, Н.Г. Колин. О корреляции глубоких уровней точечных дефектов с предельным уровнем Ферми в облученных полупроводниках III-V. Известия вузов. 50(5), 17 (2007).

63. В.Н. Брудный, Н.Г. Колин, Л.С. Смирнов. Модель самокомпенсации и стабилизация уровня Ферми в облученных полупроводниках. ФТП, т. 42, вып.9, 1031 (2007).

64. В.Н. Брудный, Н.В. Каменская, Н.Г. Колин. В сб. "Примеси и дефекты в узкозонных полупроводниках": Электрические свойства сильнооблученного InSb. ч.2, Павлодар, Академия наук СССР, 140 (1989).

65. J.W. Cleland, J.H. Crawford, Jr. Neutron irradiation of indium antimonide. Phys. Rev., Vol.95, No. 5, 1177 (1954).

66. Bertolotti M. et. al. J. Appl. Phys., 38,2645 (1967)

67. Bertolotti M. Radiation Effects in semiconductors. Edited by F.L. Vook, N.Y., Plenum Press, 1968,p.311.

68. Н.И. Курдиани. Отжиг радиационных дефектов и подвижность электронов в антимониде индия, облученном быстрыми нейтронами. ФТП, т. 3, вып. 11,1683 (1969).

69. Р.Ф. Коноплева, B.J1. Литвинов, Н.А. Ухин. Особенности радиационного повреждения полупроводников частицами высоких энергий. Москва, "Атомиздат", 1971 г. 176 с.

70. Н.А. Витовский, А.П. Долголенко, Т.В. Машовец, О.В. Оганесян. Дефекты в кристаллах антимонида индия, образующиеся под действием облучения быстрыми нейтронами. ФТП, т. 13, вып. 10,1958 (1979).

71. Н. Gerstenberg. Transport Properties of Degenerate InSb and InAs after Fast Neutron Irradiation at Low Temperature. Phys. stat. sol. (a) 128,483 (1991).

72. J.W. Cleland and J.H. Crawford, Jr. Radiation Effects in Indium Antimonide. Phys. Rev. 93, 894 (1954).

73. Ш.М. Мирианашвили, Д.И. Нанобашвили, З.Г. Размадзе. О возможности трансмутационного легирования антимонида индия. ФТТ, т. 7, вып. 12, 3566(1965).

74. J1.K. Водопьянов, Н.И. Курдиани. Ядерное легирование и оптические свойства сурьмянистого индия. ФТТ, т. 8, вып. 1, 72 (1966).

75. Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, С.П. Соловьев. Электрофизические свойства ядерно-легированного антимонида индия. ФТП, т. 33, вып. 7, 774 (1999).

76. W. Gilbert Clark and R.A. Isaacson. Preparation of Homogeneous n-Type InSb by Thermal-Neutron Irradiation. J. Appl. Phys., Vol. 38, No. 5,2284 (1967).

77. B.C. Вавилов, JI.K. Водопьянов, Н.И. Курдиани. Оптические свойства сурьмянистого индия, облученного медленными нейтронами. В сб.: Радиационная физика неметаллических кристаллов. Труды совещания. Киев, "Наукова Думка", 1967 г. с. 206.

78. N.G. Kolin, D.I. Mercurisov, S.P. Solov'ev. Radiation Effects on the electrical activation processes in InSb under influence of Nuclear Reactor Neutrons. Physica B: Vol. 307, 258 (2001).

79. H. Gerstenberg and W. Glaser. Transmutation Doping and Lattice Defects in Degenerate InSb. Phys. stat. sol. (a) 118, 241 (1990).

80. B.M. Бойко, B.T. Бублик, М.И. Воронова, Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, К.Д. Щербачев. Изменения структуры монокристаллов InSb после облучения нейтронами и термообработок. ФТП, т. 40, вып. 7, 769 (2006).

81. V.M. Boyko, V.T. Bublic, M.I. Voronova, N.G. Kolin, D.I. Mercurisov, K.D. Sherbachev. Electrical and structural properties of InSb crystals irradiated with reactor neutrons. Physica B: Vol. 371,272 (2006).

82. Л.Я. Карачинский, Н.Ю. Гордеев, И.И. Новиков, М.В. Максимов, А.Р. Ковш, J.S. Wang, R.S. Hsiao, B.M. Устинов, Н.Н. Леденгцов, ФТП, 2004, т.38, в.6, сс. 757-761

83. Я. А. Федотов. Основы физики полупроводниковых приборов. Москва, "Советское радио", 1970 г.

84. В.В. Пасынков, J1.K. Чиркин, А.Д. Шинков. Полупроводниковые приборы. Москва, "Высшая школа", 1973 г.

85. А.И. Курносов, В.В. Юдин. Технология производства полупроводниковых приборов. Москва, "Высшая школа", 1974 г.

86. Кольченко Т.И., Ломако В.М., Мороз С.Е. Образование электронных ловушек в n-InP при облучении у-квантами. ФТП, т. 21, вып. 6,1075 (1987).

87. Кольченко Т.И., Ломако В.М., Мороз С.Е. Влияние легирования серой на образование глубоких центров в n-InP при облучении. ФТП, т. 22, вып. 7, 1311 (1988).

88. Кольченко Т.И., Ломако В.М., Мороз С.Е. О дефектах, возникающих в п-InP при низкотемпературном облучении. ФТП, т. 22, вып. 4, 740 (1988).

89. Е.Ю. Брайловский, Ф.К. Карапетян, В.П. Тартачник. Отжиг точечных радиационных дефектов в n-InP. ФТП, т. 13, вып. 10, 2044 (1979).

90. Бакин Н.Н., Брудный В.Н., Пешев В.В., Смородинов С.В. Образование центров ЕЮ (Ес 0,62 эВ) в области пространственного заряда и нейтральном объеме n-InP при электронном и у-облучениях. ФТП, т. 23, вып. 5, 890(1989).

91. S.W.S. McKeever, R.J. Walters, S.R. Messenger, G.P. Summers, Deep level transient spectroscopy of irradiated p-type InP grown by metalorganic chemical vapor deposition. J. Appl. Phys. 69 (3), 1435 (1991).

92. J. Leloup, М. Derdouri and Н. Djerassi. Room-temperature electron irradiation of n-type InP. Inst. Phys. Conf. Ser. No. 31: Chapter 5,372 (1977).

93. N.P. Kekelidze and G.P. Kekelidze. Radiation effects in indium phosphide, indium arsenide compounds and their solid solutions. Inst. Phys. Conf. Ser. No. 31: Chapter 5, 387 (1977).

94. M. Levinson, J.L. Benton, H. Temkin, and L.C. Kimerling. Defects states in electron bombarded n-InP. Appl. Phys. Lett. 40 (11), 990 (1982).

95. M. Deiri, A. Kana-ah, B.C. Cavenett, T.A. Kennedy and N.D. Wilsey. Optical detection of the Ptn antisite resonances in InP. J. Phys. C: Solid State Phys., 17, L793 (1984).

96. J. Suski, A. Sibille and J. Bourgoin. Defects in low temperature electron irradiated InP. Solid State Communications, Vol. 49, No. 9, 875 (1984).

97. J.C. Bourgoin, H.J. von Bardeleben, and D. Stievenard. Irradiation Induced Defects in III-V Semiconductor Compounds. Phys. stat. sol. (a) 102,499 (1987).

98. Коршунов Ф.П., Радауцан С.И., Соболев H.A., Тигиняну И.М., Урсаки В.В., Кудрявцева Е.А. Краевая фотолюминесценция кристаллов n-InP, облученных электронами с энергией 3,5-И МэВ. ФТП, т. 23, вып. 9,1581 (1989).

99. V.N. Brudnyi, V.V. Peshev, and S.V. Smorodinov. New Metastable W-Center in Electron-Irradiated n-Type InP. Phys. stat. sol. (a) 114, kl39 (1989).

100. Пешев B.B., Смородинов C.B. Температурные зависимости накопления центров ЕЮ (Ес 0,62 эВ) в n-InP. ФТП, т. 24, вып. 5, 879 (1990).

101. V.N. Brudnyi, V.V. Peshev, and S.V. Smorodinov. Characterization of W Defects in Electron-Irradiated InP. Phys. stat. sol. (a) 128, 311 (1991).

102. H. Thomas and J.K. Luo. Admittance spectroscopy of defects in electron-irradiated indium phosphide. Semicond. Sci. Technol. 8, 608 (1993).

103. В.Н. Брудный, B.A. Новиков. О "предельных электрических" электрических параметрах облученного InP. ФТП, т. 16, вып. 10,1880 (1982).

104. Н.Б. Пышная, И.М. Тигиняну, В.В. Урсаки. Уменьшение степени компенсации проводимости в эпитаксиальных слоях n-InP при облучении быстрыми электронами. ФТП, т. 28, вып. 1, 3 (1993).

105. A.Polity and Т. Engelbrecht. Defects in electron-irradiated InP studied by positron lifetime spectroscopy. Phys. Rev. B, Vol. 55, No. 16,10480 (1997).

106. В. Massarani, F.G. Awad, M. Kaaka, and R. Darwich. Evidence for two distinct defects contributing to the H4 deep-level transient spectroscopy peak in electron-irradiated InP. Phys. Rev. B, Vol. 58, No. 23,15614 (1998).

107. Козловский B.B., Кольченко Т.И., Ломако B.M., Мороз С.Е. Влияние интенсивности облучения и энергии частиц на эффективность образования глубоких центров в n-InP. ФТП, т. 24, вып. 6,1123 (1990).

108. R.J. Walters, G.P. Summers. Deep level transient spectroscopy study of proton irradiated p-type InP. J. Appl. Phys. 69 (9), 6488 (1991).

109. T.M. Галина, В.Г. Володько, E.C. Демидов, O.B. Подчищаева. Ионная имплантация донорной примеси в фосфид индия. ФТП, т. 27, вып. 8,1379 (1993).

110. R. Kumar, Ram Nath, М.В. Dutt, A, Dhaul, Y.P. Khosla and B.L. Sharma. Characterization of furnace-annealed Si-implanted InP:Fe. Semicond Sci. Technol. 8, 1679 (1993).

111. J. Ibanez, R. Cusco, L. Artus, E. De la Puente, J. Jiminez. Evaluation of free-carrier concentration in Si+-implanted InP by means of photoluminescence. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 175-177 (2001) 246251.

112. Mulpuri V. Rao, Brookshire, S. Mitra, Syed B. Qadri, R. Fischer, J. Grun, N. Papanicolaou, M. Yousuf, M.C. Ridgway. Athermal annealing of Si-implanted GaAs and InP. J. Appl. Phys. 94 (1), 130 (2003).

113. Kin Man Yu, A.J. Moll, W. Walukiewicz, N. Derhacobian and C.Rossington. Amphoteric substitutional and lattice distortion of Ge in InP. Appl. Phys. Lett. 64 (12), 1543 (1994).

114. V. Sargunas, D.A. Thompson and J.G. Simmons. High Resistivity in n-Type InP by He+ Bombardment at 300 and 60 K. Solid-State Electronics, Vol. 38, No. 1,75(1995).

115. V. Sargunas, D.A. Thompson, J.G. Simmons. Implantation isolation in n-type InP bombarded with He+ and B+. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 106,294(1995).

116. R.A. Hopfel, Ch. Teissl, K.F. Lamprecht, and L. Rota. Intraband inversion due to ultrashort carrier lifetimes in proton-bombarded InP. Phys. Rev. B, Vol. 53, No. 19, 12581 (1996).

117. J. Likonen, K. Vakevainen, T. Ahlgren, J. Raisanen, E. Rauhala, J. Keinonen. Annealing behaviour of high-dose-implanted nitrogen in InP. Appl. Phys. A 62, 463 (1996).

118. M.Chicoine, S. Roorda, R.A. Masut, P. Desjardins. Nanocavities in He implanted InP. J. Appl. Phys. 94 (2), 6116 (2003).

119. K. Santhakumar, P. Jayavel, R. Kesavamoorthy, P. Magudapathy, K.G.M. Nair, V. Ravichandran. Raman investigations on nitrogen ion implantation effects on semi-insulating InP. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 194 (2002) 451-457.

120. G.C. Pesenti, H. Boudinov, C. Carmody, C. Jagadish. Variable temperature Hall-effect measurements in ion bombarded InP. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 218 (2004) 386-390.

121. С. Carmody, H. Boudinov, H.H. Tan, C. Jagadish, M.J. Lederer, V. Kolev, B. Luther-Davies, L.V. Dao, M. Gal. Ultrafast trapping times in ion implanted InP. J. Appl. Phys. 92 (5), 2420 (2002).

122. C. Carmody, H.H. Tan, C. Jagadish, A. Gaarder, S. Marcinkevicius. Ultrafast carrier trapping and recombination in highly resistive ion implanted InP. J. Appl. Phys. 94 (2), 2420 (2003).

123. E. Wendler, T. Opfermann, P.I. Gaiduk. Ion mass and temperature dependence of damage production in ion implanted InP. J. Appl. Phys. 82 (12), 5965 (1997).

124. С. Pizzuto, G. Zollo, G. Vitali, D. Karpuzov, M. Kalitzova. Activation of electrical carriers in Zn-implanted InP by low-power pulsed-laser annealing, j. Appl. Phys. 82 (11), 5334 (1997).

125. В. Marcos, J. Ibanez, R. Cusco, F.L. Martinez, G. Gonzalez-Diaz, L. Artus. Lattice recovery by rapid thermal annealing in Mg+-implanted InP assessed by Raman spectroscopy. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 175-177 (2001)252-256.

126. T, Cesca, A. Gasparotto, G. Mattei, V. Rampazzo, F. Boscherini, B. Fraboni, F. Priolo, G. Ciatto, F. D. Acapito, C. Bocchi. Atomic environment of Fe following high-temperature implantation in InP. Phys. Rev., Vol.68, 68 (2003).

127. C. Carmody, H. H. Tan, C. Jagadish, O. Douheret, K. Maknys, S. Anand, Y. Zou, L. Dao, M. Gal. Structural, electrical, and optical analysis of ion implanted semi-insulating InP. J. Appl. Phys. 95 (2), 477 (2004).

128. Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, С.П. Соловьев. Электрофизические свойства ядерно-легированного фосфида индия. ФТП, т. 34, вып. 2,157 (2000).

129. Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, С.П. Соловьев. Электрофизические свойства InP, облученного быстрыми нейтронами реактора. ФТП, т. 34, вып. 2,153 (2000).

130. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, Д.И. Меркурисов, В.А. Новиков. Электрофизические и оптические свойства InP, облученного большими интегральными потоками нейтронов. ФТП, т. 39, вып. 5, 528 (2005).

131. N.P. Kekelidze and G.P. Kekelidze. Electrical and optical properties of InAs and InP compounds and their solid solutions of InPxAsi.x irradiated with fast neutrons and y-rays. Defects in Semiconductors: Session 8, 387 (1972).

132. V.N. Broudnyi, V.A. Charchenko, N.G. Kolin, V.A. Novikov, A.D. Pogrebnyak,and Sh.M. Ruzimov. Electrical Properties and Positron Annihilation in Neuron-Irradiated n-InP. Phys. stat. sol. (a) 93,195 (1986).

133. B. Lee, N. Pan, G.E. Stillman, and K.L. Hess. J. Neutron transmutation doping of high-purity InP. Appl. Phys. 62, 1129 (1987).

134. V.N. Broudnyi, N.G. Kolin, V.A. Novikov. Transmutation doping and Fermi-level stabilization in neutron-irradiated InP. Phys. stat. sol. (a) 132, 35 (1992).

135. WEN Xiang-e, LI Shi-qing, Ma li, YAN He-ping, WANG Zhu, WANG Shao-jie. Defects in NTD InP Probed by Positron Annihilation Spectroscopy. Wuhan University Journal of Natural Sciences, Vol. 4, No. 3, 290 (1999).

136. B.M. Бойко, B.T. Бублик, М.И. Воронова, Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, К.Д. Щербачев. Влияние облучения реакторными нейтронами и температуры на структуру монокристаллов InP. ФТП, т. 40, вып. 6, 641 (2006).

137. V.M. Boyko, V.T. Bublic, M.I. Voronova, N.G. Kolin, D.I. Mercurisov, K.D. Sherbachev. Structure of InP single crystals irradiated with reactor neutrons. Physica B: Vol. 373, 82 (2006).

138. Жданеев В.В., Зарифьянц Ю.А., Кашкаров П.К. модификация оптических свойств InAs под действием импульсного лазерного облучения. ФТП, т. 22, вып. 12, 2228 (1988).

139. С.В. Пляцко, В.П. Кладько. Изменение структурных и электрофизических свойств нелегированных монокристаллов InAs инфракрасным лазерным облучением. ФТП, т. 31, № 10,1206 (1997).

140. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, С.Н. Гриняев. Электрофизические и оптические свойства InAs, облученного электронами (2МэВ): энергетическая структура собственных дефектов. ФТП, т. 39, вып. 4, 409 (2005).

141. DJ. С. Lindsay, Р.С. Banbury. Radiation damage and defects in semiconductors. Inst, of Phys. London, 1973, p.34.

142. M. Soukiassian, J.H. Albany, M. Vandevyver. Electron irradiation of undoped n-type InAs. Inst. Phys. Conf. Ser. No. 31, 395,1977: Chapter 5.

143. Н.Г. Колин, В.Н. Брудный, А.И. Потапов. Электрофизические свойства InAs, облученного протонами. ФТП, т. 37, вып. 4,408 (2003).

144. Акимченко И.П., Паншина Е.Г., Тихонова О.В., Фример Е.А. ФТП, 1979, т. 13, в. 11, с. 2210-2215.

145. Акимченко И.П., Паншина Е.Г., Тихонова О.В., Фример Е.А. Кр. сообщ. по физике, 1980, № 7, с. 3-7.

146. Герасименко Н.Н., Мясников A.M., Нестеров А.А., Ободников В.И., Сафронов JI.H., Хрящев Г.С. Конверсия типа проводимости в слоях p-InAs, облученных ионами аргона. ФТП, т. 22, вып. 4, 753 (1988).

147. Болтакс Б.И., Савин Э.П. Влияние нейтронного облучения на электрические свойства арсенида индия. В кн.: Радиационная физика неметаллических кристаллов. Минск, 1970, с. 116-123.

148. Колин Н.Г., Освенский В.Б., Рытова Н.С., Юрова Е.С. Электрические свойства арсенида индия, облученного быстрыми нейтронами. ФТП, т. 21, вып. 3,521 (1987).

149. Колин Н.Г., Освенский В.Б., Рытова Н.С., Юрова Е.С. Свойства ядерно-легированного арсенида индия. ФТП, т. 20, вып. 5, 822 (1986).

150. Колин Н.Г., Освенский В.Б., Юрова Е.С., Юрьева И.М. О природе формирования неоднородности в ядерно-легированных образцах GaAs и InAs. Физика и химия обработки материалов. №4,4, (1987).

151. К.Н. Мухин. Введение в ядерную физику. Москва, "Атомиздат", 1965 г. 720 с.

152. Физические процессы в облученных полупроводниках. Под ред. JI.C. Смирнова. Новосибирск, "Наука", 1977. 256 с.

153. Д.Ж. Хьюдж, Р.Б. Шварц. Атлас нейтронных сечений. Изд-е 2-е, исправленное и дополненное, "Атомиздат", 1959 г. 373 с.

154. Дж. Дине, Дж. Винйард. Радиационные эффекты в твердых телах. Перевод с английского А.Х. Брегера под редакцией Г.С. Жданова. Москва, "Иностранная литература", 1960 г. 244 с.

155. Kinchin G.H., Pease R.S. The Displacement of Atoms in Solids by Radiation, Rep Progr. Phys., 18,1 (1955) перевод: Усп. физич. наук, 60, 590 (1956)].

156. Линдхард И. Влияние кристаллической решетки на движение быстрых заряженных частиц. Успехи физ. наук, т.99, вып.2, с. 247-296 (1969).

157. Т.М. Агаханян, Е.Р. Аствацатурьян, П.К. Скоробогатов. Радиационные эффекты в интегральных микросхемах. Москва, "Энергоатомиздат", 1989 г. 256 с.

158. К. Лейман. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. Перевод с английского Г.И. Бабкина. Москва, "Атомиздат", 1979 г. 296 с.

159. Tetsuya Kawakubo. Electrical and Optical Properties of Neutron Irradiated GaAs and GaP Crystals. Annu. Rep. Res. Reactor Inst., Kyoto Univ. Vol. 23,97123 (1990).

160. И.В. Меднис. Сечения ядерных реакций, применяемых в нейтронно-активационном анализе. Справочник, Рига, "Зинатне", 1991 г. 119 с.

161. Физические величины: Справочник/А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.; Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

162. У.А. Улманис. Радиационные явления в ферритах. Москва, "Энергоатомиздат", 1984 г. 160 с.

163. Varley F. Sears. Neutron scattering lengths and cross sections. Neutron News, Vol.3,No. 3,26(1992).

164. О.И. Лейпунский, Б.В. Новожилов, В.Н. Сахаров. Распределение гамма-квантов в веществе. М.: Государственное из-во физико-математической литературы. 1960 г. 207 с.

165. McKinly W.A., Feschbach Н. Phys. Rev., Vol. 74, No. 12, 1759 (1948).

166. B.C. Вавилов, Н.А. Ухин. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. Москва, "Атомиздат", 1969 г. 312 с.

167. Kahn F. J. Appl. Phys., Vol. 30, No. 8,1310 (1959).

168. Н.Г. Колин, Д.И. Меркурисов, С.П. Соловьев. Электрофизические свойства ядерно-легированного антимонида индия. ФТП, т. 33, вып. 7, 774 (1999).

169. Щербачев К. Д., Бублик В. Т. Заводская лаборатория 60(8), 473 (1994).

170. Кривоглаз М.А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. (Киев: Наук, думка, 1983) 408 с.

171. Бублик В.Т., Мильвидский М.Г. //Материаловедение. 1997. №1. с. 21.

172. Charniy L.A., Scherbachev K.D., Bublik V.T. Phys. status solidi (a) 128(2), 303 (1991).

173. Мильвидский M. Г., Освенский В. Б. Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. (М. :Металлургия, 1984) 256с.

174. K.D. Chtcherbatchev, V.T.Bublik, A.S.Markevich, V.N.Mordkovich, E. Alves, N.P. Barradas and A.D. Sequeira J.Phys. D: Appl. Phys. 36 , A143 (2003).

175. Справочник по электротехническим материалам. Под ред-ей Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. Третье, переработанное издание в трех томах. Ленинград, "Энергоатомиздат", 1988 г. т.З

176. Технические условия. Антимонид индия. ТУ 48-4-292-85,1985 г.

177. С. Зи. Омические контакты. в кн.: Физика полупроводниковых приборов. Москва, "Мир", 1984 г. с. 318.

178. А.Н.Пихтин, В.А. Попов, Д.А. Яськов. Получение омических контактов к полупроводникам. ПТЭ, №2,238 (1970).

179. Р.С. Игнаткина, Л.Д. Либов, С.С. Мескин. Сплавные контакты к фосфиду индия. ПТЭ, №3,242 (1965).

180. Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллов антимонида индия, легированного оловом", № 2006140663 от 17.11. 2006.

181. Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллов фосфида индия, легированного оловом", заявка № 2006140664 от 17.11.2006.

182. Заявка на патент РФ "Способ получения монокристаллических пластин арсенида индия", заявка № 2006140665 от 17.11.2006.