Исследование механизмов претипитации примесей в кремнии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВ^ ВЫШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЩАЛНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ М. УЛУГБЕКА.

На правах рукописи. УДК 621.315.692

КАРИМБЕРДИЕВ ХИКМАТИЛЛА ХАМИДУЛЛАЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПРЕЦИПИТАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В КРЕШШК

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 01.04.10 - физика полупроводников . и диэлектриков

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физяк0- математических наук.

ташкент-1996 г.

РАБОТА ВЬПОЛНЕНА $ КАФЕДРЕ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ ТАМКЕНТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА им МИРЗО УЛУГБЕКА

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - ДОКТОР ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК , ПРОФЕССОР С. 3. ЗАИНА6ИДИН0В

ОФИЦИАЛЬНОЕ ОДОНЕНТЫ - ДВКТОР ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК.ЧЛЕЧ-КОРР.АН РУз М. С. ЮНУСОВ

- ДОКТОР ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК. ПРОФЕССОР Ш. Б. ОТАКУЛОВ

ВЕДУНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ФТИ НПО "ФИЗИКА-СОЛНЦА"

< Г.ТАШКЕНТ >

зашита состоится 'О ЧККГ! СП У\ 1995т в .¿¿^часов

/6 ЪП'мЬрЯ В ч

1РОВАЙНОГО СОВЕТА ДК 067.02.24

НА ЗАСЕДАНИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВЯ ФИЗИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА ТшвГУ ПО А»>ЕСУ< г . ТАШКЕНТ . ВУЗгорояок

С ДИССЕРТАЦИЕЙ МОЖНО ОЗНАКОМИТЬСЯ В НАУЧНОЙ БИБЛИОТЕКЕ ТашГУ

АВТОРЕФЕРАТ РАЗОСЛАН ' / Ц Ь, 1995г

УЧЕНЫ* СЕКРЕТАРЬ / /

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО СОВЕТА, ^Съ^Г)*-^ КАНДИДАТ ФИЭ-НАТ НАУК [/Ж^К^' С.С.

ХУДОИБЕРДИЕВ

HOIi'ii С!!!, '■< .:[(!'-- i • ■ .i'TiYI 1 Vir 1.1 .¡ТНТЭ'ГТО i Л ¡1: общая характеристика, работы.

. .in спо и :i'Mb-: -

Актуальность тепы. vi-ээтн . л .йнимз^ч оit'iwiwmi

Интенсивные иссле/ювания.фю^ар^^^^ рвд^ис-..

таллов кремния стимулируются теиг что, кремнииявляетсяос-^

новньм материалом твердотельное электроники,, (^звнтие, полупроводникового приборостроения в, последнье годы выдвигает . новье требования к качеству ирасширению функциональны* возможностей полупроводниковьк материалов масс0вог0 потребле-; ния. каковьм является кремниив, настоящее > время одним из.. наиболее изученны1 и наилучшим 5 образом освоенньм. техно логическим способом формирования заданньк свойств полупроводни-ковьк материалов является легирование ихразличньми примесями. этим обстоятельством объясняется большое- чйс/ю работ,. публикуемьк в литературе посвященньк. изучениккповедения прии-есньк атомов в кристаллическоисрешетке: полупрово дникоэ., однако, в подавляющем количеств^ работ, рассматриваются > только энергетические положения, сечения захвата, носителей: тока > за— рядовъе состояния и другие характеристики примесньк - атомов, т.е. поведение электрически активны« атомов."в то же" время многие исследования убедительно^ показали. сято значительная часть большинства примесны! атомов вг г.илупроеодниках' находятся в электрически неактивньк состояниях в вйде кластерор, . ( , преципитатов и других ассоциатов.' эти' электрйчёски нейтраль— нье. 8 обьнньк условиях, состояния примесньк ассоциатов, в определенньк условиях внешних воздействий <темпс!'ат9ры. облучения, давления) могут служить 'дополнительнсьм;источником от— дельньк примесньк атомов или наоборот, геттером для терио- и радиационные дефектов в кристаллах, таким образом они могут быть использованы для целенаправленного управления электрофизическими свойствами кристаллов кремния" и* структур на его основе. г.'->->. ,-.т<;л-м:: 1 ~о

для оценки роли электрически нейтральны* ассониатоо' приесньк атомов в кристаллах в формировании' их > элеитрофизи-ческих свойств при экстремальньк ' внешних< условиях необходимо установить структуру механизма образованиями прерраие-

НИЯ ЭТИХ АССОЦИАТОВ.

СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТЬ СРЕДИ РАЗЛИЧНЬК ВИДОВ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИИ МАЛОИЗУЧЕННОСТЬ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЛМЯ1ИЯ ВСЕСТОРОННЕГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ. ЛЕГИРОВАННОГО РАЗЛИЧНЫ"«! ПРИМЕСЯМИ. В

ОСОБЕННОСТИ. СОДЕРЖАЩИХ ПРИМЕСНЬЕ ПРЕЦИПИТАТЫ. ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОВЕДЕНИЯ ЛРИМЕСНЬК И ДРУГИХ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ РЕШЕТКИ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ. КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ И СТРУКТУРЫ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВ!»« КРИСТАЛЛАХ, А ТАКЖЕ ПОИСК ПУТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЯГКТРОФИЗИЧЕСКИ-МИ СВОЙСТВАМИ ГОЛУПРОВОДНИКОВЬК МОНОКРИСТАЛЛОВ С помощью ВНЕШКЬК ДАВЛЕНИИ И ТЕРМООБРАБОТКИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ собой АКТУАЛЬНУЮ ЗАДАЧУ, ИМЕЮЦУЮ-ВАЖНОЕ НАУЧНОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ ЗАКЛЮЧАЛАСЬ В ЭКСПЕР1«ЕНТАЛЬНОМ И ТЕОРЕТИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИГССНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ, А ТАКЖЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОЗДММЯ ПОЛУПРОВОВНИКОВЬК МАТЕРИАЛЛОВ С ЗАДАННЫМ ЭЛЕКТР»ГЕС»М< ПАРАМЕТРАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕЦИПИТАТОВ.

ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ШЛИ ТРЕБОВАЛОСЬ РЕШЕНИЕ СЛЕДУЮЩИХ ЗАДАЧ ■

1 ИЗУЧИТЬ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬК И НЕРАБНОВЕСНЬК ПРНМЕСНЬК ПРЕЩГМТАТОВ.

2. С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ОПРЕДЕЛИТЬ РАЗМЕРНОСТИ ОБОЛОЧЕК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСИЕ ПРЕЦИПИТАТОВ НИКЕЛЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ.

3. ИССЛЕДОВАТЬ ЗАВИСИМОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫ* ПРЕДОПИТАТОВ ОТ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА.

4. ИЗУЧИТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СИЛИЦИДОВ. ПОСЛЕ РАСПАДА ПРЕШЛИ ГАТОВ С НЕКОНТРОЛИРУКМЬИИ ПРИМЕСЯМИ.

5. ОПРЕДЕЛИТЬ ВОЗМОЖНОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУЧЕНН.К РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЬК МАТЕРИАЛЛОВ С НЕОБХОДИМЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ.

В КАЧЕСТВЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ ВЬБРАН МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИИ КРЕМНИИ ЛЕГИРОВАННЫЕ НИКЕЛЕМ, ПОСКОЛЬКУ РЯДОМ ЭКСПЕРИМЕНТОВ доказана СУЩЕСТВОВАНИЕ ПРЕЦИПИТАТОВ АТОМОН N1 В кремнии.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ДИССЕРТАЦИИ ЗАКЛКНАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ' 1 . ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОБОСНОВАНА ОБРАЗОВАНИЯ И СУЩЕСТВОВАНИЯ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВШВЕСНЬК И №РАВНОВЕСНЬК ПРИМЕСНЬК ВЬН ДЕЛЕНИИ ВТОРОЙ «АЗЫ В ВИДЕ ПРЕЦИПИТАТОВ В МОНОКРИСТАЛЛАХ Б1 .

2. НАУЧНО ОБОСНОВАНЫ Н ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕНЫ УСЛОВИЯ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА И ПОСЛЕ ЛИФФУЗИОННЫХ ОБРАБОТОК, КОТОРЬЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ ВЕРОЯТНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЬК ПРИМЕСНЬК ПРЕ1ИПИТАТОВ НИКЕЛЯ В КРЕМНИИ.

3. ОПРЕДЕЛЕН ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВ, СТРУКТУРА И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ N1;*» в!.

4. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕРНОДЖПМЖИ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ УСТАНОВЛЕН НЕИЗБЕЖНОСТЬ РАСПАДА ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДАВЛЕНИИ Н ТЕРМООБОРАБОТОК <ТО>, ЭКСПЕРИМЕНТ А ЛЬ НО ПОКАЗАНА ВОЗМОЖНОСТЬ ТАКОГО ЭФФЕКТА.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ ЗАКЛИНАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩЕМ'

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ПОЛУЧАТЬ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИИ КРЕМНИИ С ПРНМЕСНЬМИ ЛРЕЦЕПИТАТАт,НАХОАЯаИХСЯ В ТЕРМОД>«АМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫ« СОСТОЯНИЯХ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ РЕШЕТКЕ.

2. ПОКАЗАНО ВОЗМОЖНОСТЬ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ СИСТЕМЫ КРИСТАЛЛ-ПРЕЦИПИТАТ С ПОМОЩЬЮ ВНЕШНЬи|вГД) ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЯ И ТО.

3. ОБНАРУЖЕНЫ ЭФФЕКТЫ ГЕТТЕРИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПРИМЕСНЫМ ВЫСЕЛЕНИЯМИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ.

4. ПРЕДЛОЖЕНЫ МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ В КРЕМНИИ, МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ СТРУКТУРЫ, ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И УСЛОВИИ РАСПАДА.

ОСНОВНЬЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫЮСИНЫЕ НА ЗАЩИТУ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОБОСНОВАНА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ДОКАЗАНА ВОЗМОЖНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ И СУЩЕСТВОВАНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ. ТЕРМОДИНАМГЕСКИ РАВНОВЕСНЬК И НЕРЙБНОВЕСНЬК ПРИМЕСНЬК ВЫДЕЛЕНИИ ВТОРОЙ «АЗЫ В ВИДЕ ПРЕЦЕПИТАТОВ. г. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА СУ*СТВУК«ИХ ПРЕДСТАВЛЕНИИ ОПРЕДЕЛЕНЫ СТРУКТУРА ПРИМЕСНЬК ПРЕ1*ЛИ1 ЛОВ В ВИДЕ ПОСЛЕДШАТЕЛЬНЬК СЛОЕВ, СТЕПЕНЬ СИЛНиИПйиИИ КОТОРЬК УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ОТ ЦЕНТРА К КРАЮ ПРЕЦЕПИТАТОВ.

3. показано наличие внутренньк давлении вокруг прецепитатов и между слоями внутрь! преципитата, величин». которьк зависят

от химши^еск.р^о.^остйва слоев,,и от геометрических размеров

пРЕЦипитйтовуоитозгь'з н годосю**

4 ■ и обоснованы возможность

существования ¡остаточньк эффектов влияния егд в МОНОКРИСТЛЛ-

после снятия давлении в виде .изменения их ¡электрофизических своиств.

3 . опредеденыдфизнческие.:механизмы возникновения особенности ВАХ ДИОДОВ. J^I}*} §А$>ЕРр1? основе Si С преципитатами

в. предложены механизмы наблюдйеиьк эффектов генерирования дефектов i г возможностей управления электролиз -

монокристаллов кремния с примесньми

н ■ ярдеорое на их¿основе с помощью вгд. и то

апробация ,работы;-. результаты^ аботы докладывались и обсуждались на респ^ликйнс^щ. ко^еренции "актуальные проблемы полупроводник}!^ » <«ергана-1992>, на

<Л II Щ^О^Я^О^^у^^^ЮрЩ^^ПО- вторичном электронной, фотоэлектронной зтииин м .спектросжопии поверхности твердого тела < т а«же^р19э4 5 ; республиканской научно-практическои

кшференши,.пдсвз^ннои ^ ерв летию со дня рождения мирзо

улугбека <гулист0н-19э4> и на республиканской конференции 110лооьк ..физиков и ¿математиков .посвященной 75 летию ташгу-95

. .-мт-И пПнТЗПЧЧИ^п . •

публикации. п0е (материалам .¿hcceptalhh опубликовано 13

научньк ¡работ и получен патент ¡республики nimop 95064361.

полны! список опубликованньк работ приведен в конце автореферата. -.ул'-1:"'"'-

структура И .объеи. диссертации ч диссертационная работа состоит иэ введе»й«£. пяти глав/ рыдих выводов с заключением н списка литерат;^,;м9териал: иэл0*ен на 147 страницах, t**lET 27. рисунко^ 10 ;таблиц; и ,списка литературы иэ 111 наименовании li(lii-,;v:H,•. / у .¡.jt

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

во введении обоснована актуальность темы диссертационном работы-изложены цель и задачи. научная новизна и практическая значимость работы и представлены основнье положения, которье вьносятся на защиту.

в первой главе приведен обзор основньк литературньк дан-ньк по исследованиям влияния внешнего давления на электрофизические свойства монокристаллов кремния и структур на их основе. проведен анализ современного состояния исследовании по дефектообразованию в кристаллической решетке монокристаллов кремния. анализ показал, что при воздействий внешньк давлении характеристики полупроводниковьк структур полнчен-ньк на основе монокристаллического кремния с примесньми выделениями существенно изменяются. из расмотренного следует, что для изучения глубины залегания, энергия ионизации сечении захвата носителей тока, зарядового состояния кулоновских полей, создающихся атомами примеси, наряду с традиционными методами исследовании влияния внешньк электрических и магнит ньк полей, температуры и радиации могут быть успешно использованы эффекты деформации кристаллическои решетки. известно, что с помощью введения различньк примесеи и благодаря их электрической активности удается в широком диагкроне управлять электрическими и др. свойствами монокристаллов в 1. отмечено, что для большинства примесньк н гонов, например для металлов из зс1-переходнои группы, образующие глубокие энергетические уровни , характерно расположение атомов не только в узлах и междуузлиях кристаллическом решетки, но и наличие электрически неактивньк состоянии в виде кластеров, преципитатов и"-'других. например, лишь незначительная часть атомов никеля находятся в электрически активньк состояниях замещения, внося в запрещенную зону кремния акцепторные уровни. кроме этого,возможно образование многоатомные, неигра льньк скоплении большого количества < до 10* > атомов в виде преце-питатов. в случае 31 легированного н1 , более четко ьин10. что основная часть примесньк атомов находятся имгнио в электрически неитрйльньк состояниях - в виде вь|г£лп<11и.

вторая глава диссертации посвящена методике изготовления образцов исходного и преципитатосодержащего 31 и диод-ньй структур на их основе для исследовании при всестороннем гидростатическом давлении <вгд> и при различньк то.

например преципитатосодержащие образцы п-э1<(и > были получаны на основе исходного материалла - монокристаш1ическо-го &1 с электронной проводимостью марки кэф , с удельньми сопротивлениями f = 5-20 ом см , вьрашенньк методом чохраль-ского.

диффузия примесньк атомов Ш В ь1 производилась в горизонтально и печи сопротивления типа суол-4 в температурном интервале т=10о0 - 1550 к . температура печи измерялась и контролировалась по-термо-эдс термопары платина-платинародии температура печи поддерживалась постоянной с колебаниями в пределах ±3°с.

диоды типа шоттки были изготовлены путем напыления в вакууме золота на поверхность монокристаллического кремния. в качестве омического контакта на обратную сторону кремне-вьк пластин напылялась сурьма.

проведен анализ, широко использукпьк на сегоднешньи день теоретических методов определения примесньк состоянии в кремнии и на основе этого анализа былы определены расчетные формулы для исследовании образцов с примесньми преципитатами

также приведены краткое описание основньк экспериментальны« методов, испояьзуквш-еся при исследовании преципита-тосодержаших образцов кремния и экспериментальны« результатов/ потверждакшие существования примесньк преципитатов и их влияния на электрофизически свойства монокрист'аллов.

в третей главе приведены результаты экспериментальны* и

теоретических исследовании преципитации примесей в кремнии. »

образцы п-э1<н1> получаннье с различными скоростями охлаждения п0следиффузи0нн0г0 отжига были исследованы с помощью рентгеновского гмкро^йализатора "самеса мз-46" и растрового электронного микроскопа.

с помощью растрового электронного микроскопа были получаны снимки примесньк преципитатов ш в анализы этих снимков и результатов рентгеновских дифрактограмм показали,

~ ¡ь -

ЧТО ПРЕЦЕПИТАТЫ В КРЕМНИИ НЕ ЯВЛЯЮТСЯ ПРОСТЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ ВТОРОЙ ФАЗЫ А НАБЛЮДАЕТСЯ НЕСКОЛЬКО ПОЛОС РАЗЛИЧНОЙ КОНТРАСТНОСТИ. НА ОСНОВЕ ПОЛУЧАННЫК РЕЗУЛЬТАТОВ ПРЕДЛОЖЕНА МОДЕЛЬ ПРИМЕСНОГО ПРЕЦИПИТАТА СОСТОЯЩЕГО ИЗ СИЛИЦИДНЬК ОБОЛОЧЕК ТАК, ЧТО ОТ ЦЕНТРА ДО КРАЯ ПРЕЦИПИТАТА ДОЛЯ АТОМОВ Ni УМЕНЬШАЕТСЯ, Т.Е. ЦЕНТРЕ ПРЕЦИПИТАТА НАХОДИТСЯ АТОМЫ Hi, ДАЛЕЕ Ni2Si.NiSi,NiSi2 , ВОКРУГ ПРЕЦИПИТАТА СУЩЕСТВУЕТ ОБЛАСТЬ, ОБОГАЩЕННАЯ ВАКАНСИЯМИ НАБЛЮДАЕМАЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАХ В ВИДЕ СВЕТЛОЙ ОБОЛОЧКИ МЕЖДУ ПРЕЦИПИТАТОМ И ОСНОВНОЙ МАТРИЦЕЙ КРЕМНИЯ.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕЦИПИТАЦИИ ПРИМЕСНЬК АТОМОВ Ni В Si ПОКАЗАЛИ, ЧТО ПРЕЦИПИТАТОВ МОЖНО РАЗДЕЛИТЬ НА ДВЕ ГРУППЫ,Т.Е НАБЛЮДАЕТСЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬК И НЕРАВНОВЕСНЫЙ ПРЕЦИПИТАТОВ. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬЕ ПРЕЦИПИТАТЫ ПОЛУЧАЮТСЯ ПРИ МЕНЬШИХ СКОРОСТЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА И ОНИ ИМЕЮТ БОЛЕЕ КРУПНЫЕ РАЗМЕРЫ ПО СРАВНЕНИЮ С ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫМ ПРЕЦИПИТАТАМИ, < ОКОЛО 5 МКМ>. У ЭТИХ ТИПОВ ПРЕЦИПИТАТОВ ВНУТРЕННЬЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПОЧТИ ОТСУТСТВУЮТ И ВОКРУГ НИХНЕНАБЛЮПАЕТСЯ ИЛИ НАБЛЮОАЕТСЯ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ РАЗРУШЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОИ СТРУКТУРЫ МАТРИЦЫ А ТАКЖЕ МЕЖПРЕЦИПИТАТНОГП ПРОСТРАНСТВА. В КРИСТАЛЛАХ, СОДЕРЖАЩИХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬЕ ПРЕЦИПИТАТЫ МЕЖПРЕЦЕПИТАТНЫЕ ОБЛАСТИ ОСТАЮТСЯ БОЛЕЕ СВЕТЛИМЫ, Т.Е. ОНИ КАК БЫ "ОЧИЩАЮТСЯ" ОТ РАЗЛИЧНЬК ДЕФЕКТОВ ЭТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ФАКТЫ ПОДТВЕРЖДАЮТ СУЩЕСТВУЮЩЕЕ Е? ЛИТЕРАТУРЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГЕТЕРИРОВАНИИ ДЕФЕКТОВ ПРЕЦЕПИТАТАМИ.

ДРУГАЯ ГРУППА ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ Ni В Si ЭТО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРЕЦИПИТАТЫ. ОНИ ИМЕЕЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТИ' ИХ РАЗМЕРЫ В СРЕДНЕМ СОСТОВЛЯЮТ 1-1,Ъ МКМ В КРИСТАЛЛАХ С ЭТИМИ ПРЕЦИПИТАТАМИ НАБЛЮДАЮТСЯ СИЛНЫЕ РАЗРУ-ЕЕНИЯ КГ'ИСТАЛЛИЧЕСКОИ МАТРИЦЫ, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ СЛЕДСТВИЕМ БОЛЬШИХ ВНУТРЕННЫК НАПРЯЖЕНИИ. ТАКИЕ ПРЕЦИПИТАТЫ ОБРАЗУЮТСЯ ПРИ БОЛЬШИХ ЗНАЧЕНИЯХ СКОРОСТЕЙ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА (Оохп> 280 гралио. ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА СКОРОСТЕЙ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ КОТОРЬК ОБРАЗУЮТСЯ ТЕ ИЛИ ИНЫЕ ПРЕЦИПИТАТЫ НАМЫ БЫ1ЛО ПРОАНАЛИЗИРОВАНО ВЕРОЯТНОСТЬ ОБРАЗОВАНЫ* ЧСРИОПИ-

ПАНИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ Ni В Si ОТ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА.

ИЗ ДЬРОЧНОИ ТЕОРИИ ПЕРЕМЕШЕНИЯ АТОМОВ, ВРЕМЯ ДЛЯ ПЕРЕ-ОДРЛЕНИЯ АТОМОМ РАСТСЯНИЯ, РАВНОЕ ПОСТОЯННОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ РЕШЕТКИ, РАВНА

X =<%> ехр-~-

ГДЕ'< Tí СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПРЕБЬВАНИЯ ATO

МА В УЗЛЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОИ РЕШЕТКИ, М- ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ ДИФФУЗИИ ,<0>- СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ ТЕПЛОВОГО КОЛЕБАНИЯ АТОМОВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ РЕШЕТКИ. К- КОЭФФИЦИЕНТ БОЛЫДМАНА.

ТАК КАК МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ ТЕПЛОВОГО КАЛЕ-БАНИЯ АТОМОВ N1 В Si ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ИЗ УРАВНЕНИЯ

ГДЕ и - СКОРОСТЬ ЗВУКА В Si, пу. - ОБЩАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ АТОМОВ N1 В Si, ИМЕЕМ l)n'ax ~ 9 Гц. ТОГДА ЗА НИЖНУЮ ГРА

НИЦУ ЧАСТОТЫ ПОЖЕН, С НЕБОЛЬШОЙ ОШНБКОИ, ПРИНЯТ Omin=l Гц Т.К. О ЗАВИСИТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО ТО ЗАМЕНЯЯ ЕГО ЛИНЕИНОИ ЗАВИСИМОСТЬЮ K=ín О, ПОЛУЧИМ=

<0 > = е....

ПРИ ЗНАЧЕНИЯХ ВЕЛИЧИН » 5 1в" «', Í/ = 5- 1 0* пхс ПОЛУЧЕМ <$> » 3 • 1в" Гц .ИМЕЕМ'

< г > = ^<0> <ехр / r='5ZS -ЗйОК

ГДЕ § - КОЭФФИЦИЕНТ УЧИТЬВАЮШИ ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ ОБРАЗОВАНИЯ МЕЛКИХ СИЛИЦИДОВ И ДР. НА ДИФФУЗИОНННИИ ПРОЦЕСС (ДЛЯ 31£-»1в>

ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ДОЖЕ САМЫЕ ОТДАЛЕННЬЕ АТОМЫ Н1 < ПОД САМЫМ ОТДАЛЕННЫМИ МЕЖАТОМНЫМИ РАССТОЯНИЯМИ ПРИНИМАЕМ, РАССТОЯНИЕ РАВНОЕ НА ПуТ.К. ДИФФУЗИЯ АТОМОВ Ш ПРОИСХОДИТЬ ВО ВСЕ

-1С1 -

СТОРОНЫ РАВНО ВЕРОЯТНО > СОСТЬКОВАЛИСЬ И ОБРАЗОВАЛИ МЕЛКИИ СИЛИЦИД Т.Е УСПЕЛИ ПЕРЕИТИ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ^ТРЕБУЕТСЯ ВРЕМЯ tmax И СООТВЕТСТВУКШАЯ ЭТОМУ МИНИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ 0" min ■

tf, Т.-Т, т,-т,

Vmin =■ —-----=----г=~г. = О градус

А ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ДАЖЕ САМЬЕ БЛИЗКО РАСПОЛОЖЕННЫЕ АТОМЫ НЕ УСПЕВАЛИ ПЕРЕИТИ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНИЕ СОСТОЯНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ДОЛЖНА БЫТЬ НЕ МЕНЕЕ'

т. -т'

Vtnax -----= 280 градус

<Г>

РЕЗЮМИРУЯ ВЫ11Е ПРИВЕДЕННЫЕ АНАЛИЗ МОЖНО СКАЗАТЬ, ЧТО ПРИ СКОРОСТЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОСЛЦ. ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА 0охл<8 градус В ОБРАЗЦАХ НАБЛЮДАЮТСЯ ТОЛЬКО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬЕ ПРЕЦИПИТАТЫ; ПРИ СКОРОСТЯХ ОХЛАЖДЕНИИ 8 градус <Уохл< 230 градус НАБЛЮДАЕТСЯ ДВА ВИДА ПРЕЦИПИТАТОВ ТАК, ЧТО ЧЕМ БОЛЬШЕ ЗНАЧЕНИЯ Оохл ТЕМ БОЛЬШЕ КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫ« ПРЕЦИПИТАТОВ i А ПРИ СКОРОСТЯХ Оохя> 280 градус В ОСНОВНОМ ВСТРЕЧАЮТСЯ ТОЛЬКО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕ РАВНОВЕСНЬЕ ПРИ-ИЕСНЬЕ ПРЕЦИПИТАТЫ НИКЕЛЯ В КРЕМНИИ.

СЛЕДУЮЩИМ РАЗДЕЛ ЭТОЙ ГЛАВЫ ПОСВЯЩЕН ОПИСАНИЮ ОДНОГО ИЗ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ПРЕЦИПИТАТОВ В Si, ОСНОВАННАЯ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ЗАРЖЕИНЬК ПОР, ПРИТЯГИВАЮЩИЕ КАТИОННЬЕ АТОМЫ Н1 И ОТТАЛКИВАЮЩИЕ АНИОННЬИ АТОМОВ Si. ПОКАЗАНО, ЧТО ЗАРЯД ТАКИХ ПОР ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ УРАВНЕНИЕМ

u Л» +»- 1 z /

SIC

е

где , коэффициенты диффузии катионньк < т.е. атомов n1 в э!) и анионньк < т.е. самодиффузия атомов э1 > в эа. й- радиус пори, £ - диэлектрическая пронецаемость .^-внеш-нее, давление на поверхности кристалла. на основе анализа процессов диффузии вакансии получена формула описьваявая

ВАКйисиоинуда область на поверхности прецепитата и с помошыо

этих формул гпсчитрны значения внутренньк напряжении силицид,'<'м 5 оеолочек и их срелнье размеры. показано. что вели

ЧИНА ВКаТРЕННЬК НАПРЯЖЕНИИ МЕЖДУ силицидными ОБОЛОЧКАМИ ко-ЛЕБАЕТСЯ МЕЖДУ 4 - 210 к бар И ЗАВИСИТ ОТ ТИПА И РАЗМЕРА СИЛИЦИЛНОИ ОБОЛОЧКИ.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ ДИССЕРТАЦИИ ПРИВЕДЕНЫ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЬК ВОЗДЕЙСТВИИ ТАКИХ КАК ВНЕШНЕЕ ВСЕСТОРОННОЕ ДАВЛЕНИЕ И ТО НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕЦЕПИТАТОСОДЕРЖАШИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ 81. НА ОСНОВЕ РАНЕЕ ИЗВЕСТНОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ФАКТА О ТОМ, ЧТО НТО ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 400 вС К ЗАМЕТНЫ"! ИЗМЕНЕНИЯМ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ 8К№> НЕ ПРИВОДИТ, А ПРИ БОЛЕЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ НТО, ПРОИСХОДИТ УВЕЛИЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОАКТИВНЬК АТОМОВ N1, НАМИ ПРОАНАЛИЗИРОВАН МЕХАНИЗМ ЭТОГО АНОМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА.

КАК ПОКАЗАЛ АНАЛИЗ ТАКОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОАКТИВНЬК АТОМОВ Ш ПРИ ВГД СВЯЗАН С ПОСТЕПЕННЫ! ПЕРЕХОДОМ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ БОЛЕЕ РАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕРХНИХ ОБОЛОЧЕК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫМ ПРЕЦИПИТАТОВ С ПОМОЩЬЮ РАСТРОВОГО ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА БЫЛО ОБНАРУЖЕНО ДВИЖЕНИЯ ПРЕЦИПИТАТОВ В ПОЛЕ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ОТНОСИТЕЛЬНО КРИ-СТАЛИЧЕСКОИ РЕШЕТКИ. НА ОСНОВЕ ЭТИХ ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬНЫК ДАННЬК И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИИ НАМИ ВЫВЕДЕНА РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ СКОРОСТЬ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ РАВНОВЕСНЬК ПРЕ-ЦЕПИТАТОВ В ПОЛЕ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСНОВНОЙ ПАТРИЦЫ КРИСТАЛЛА-

ГДЕ С-КОЭФФИЦИЕНТ САМО ДИФФУЗИИ В 81 , -КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ВКЛИНЕНИЯ И МАТРИЦЫ СООТВЕТСТВЕННО.^Г,-ГРАДИЕНТ ТЕМПЕРАТУРЫ, Т-СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА.

ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАВИСИМОСТИ £ КРЕМНИЯ С ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫМИ ПРЕЦИПИТАТАМИ N1 ОТ ВЕЛИЧИНЫ ВГД ИНТЕРВАЛЕ Р- О-12 КБ АР ПОКАЗАЛИ, ЧТО ИЗМЕНЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ МИНИМУМ В ТОЧКЕ Р-4 к вар. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОБЩЕГО УРАВНЕНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ. ВЫВЕДЕНА РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ СИСТЕМЫ <

где Р - ВЕЛИЧИНА ВНЕШНЕГО ДАВЛЕНИЯ.Р, - ТОЧКА МИНИМУМА В ЗАВИСИМОСТЕ ^<Р>. - ОБЪЕМ ДЕФЕКТА. й Э - ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ СИСТЕМЫ. РАСЧЕТЫ ПОКАЗАЛИ, ЧТО ЗАВИСИМОСТЬ ЭНТРОПИИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ДАВЛЕНИЯ ИМЕЕТ МИНИМУМ В ТОЧКЕ Р-4 к бар. ЭТО ОЗНАЧАЕТ, ЧТО СИСТЕМА КРИСТАЛЛ-ПРЕЦЕПИТАТ ПЕРЕХОДИТ В ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ БОЛЕЕ РАВНОВЕСНОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ РАСПАДЕ ВЕРХНЕЙ ОБОЛОЧКИ ПРЕЦИПИТАТА Т. К Р»4 к бар СООТВЕТСТВУЕТ ВНУТРЕННЕМУ НАПРЯЖЕНИЮ ВЕРХНЕЙ ОБОЛОЧКИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫЙ ПРЕЦЕ-ПИТАТОВ. НАЛИЧИЕ И ДРУГИХ ЭКСТРЕМУМОВ НА ЗАВИСИМОСТИ у < Р > ПРИ Р=8-60 к бар СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ВОМОЖНОМ РАСПАДЕ Д РУГИХ ГЛУБОКИХ ОБОЛОЧЕК ПРЕЦИПИТАТОВ. ОДНАКО РАСЧЕТЫ ЭТИХ ЗНАЧЕНИИ ДАВЛЕНИИ ПРИВОДИТ К СУЩЕСТВЕННОМУ РАЗЛИЧИЮ ОТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ. ПО НАШИМ ПРЕДСТАВЛЕНИЯМ ЭТО СВЯЗАНО С НАЛИЧИЕМ ДРУГИХ НЕЛИНЕИНЫИ, КРОМЕ РАСПАДА ПРЕЦИПИТАТОВ, ПРОЦЕССОВ УЧЕТ КОТОРЫЙ ПОКА ЕЩЕ НЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТСЯ ВОЗМОЖНЫ!.

ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ИК-СВЕТА ПОКАЗ А ЛИ, ЧТО ПРИ РАСПАДЕ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦЕПИТАТОВ ОТЕЕПИВИИЕСЯ АТОМЫ ПРИМЕСЫ АКТИВНО ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ С НЕКОНТРОЛИРУЕМЫМИ _ ПРИМЕСНЫМИ АТОМАМИ ТАКИМИ, КАК ИК-АКТИВНЫИ КИСЛОРОД И УГЛЕРОД , КОНЦЕНТРАЦИЯ КОТОРЫХ ПРИ РАСПАДЕ ПРЕЦЕПИТАТОВ УМЕНЬШАЮТСЯ ОТ 5 ДО 10 РАЗ.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ ДИССЕРТАЦИИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕЦИПИТАТАСОДЕРЖАШИХ ОБРАЗЦОВ Эг.ПОКАЗАНО, ЧТО С ПОМОЩЬЮ ТО МОЖНО УПРАВЛЯТЬ ЗНАЧЕНИЕМ УДЕЛЬНОГО СОПРАТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА. НАПРИМЕРЕ ОБРАЗЦОВ, С ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРОВНОВЕСНЫ1И ПРЕЦИПИТАТАМИ,п—ЭКН!> И р-ЗКН1> ПОКАЗАНО, ЧТО ТО ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ Т=450°С ПРИВОДИТ К НЕОБРАТИМОМУ ИЗМЕНЕНИЮ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА Т.Е. В ПРОТЕ-ЖЕНИИ ВРЕМЕНИ Ь=в - 30 МИН ПРОИСХОДИТ ПОСТЕПЕННОЕ УМЕНЯЕНИЯ У ДЛЯ Р-Э1<Н1>, И УВЕЛИЧЕНИЯ / ДЛЯ п-ЭКН1>.НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫ« ИЗМЕРЕНИИ > ДЛЯ ОБРАЗЦОВ П-31<Н1> С у < 103 ОМ СМ НАМИ ВЫВЕДЕНО ЭМПЕРИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ, ОПИСЫВАЮЩЕЕ ЭТОТ ПРОЦЕСС ■

у «ДЕХРС0,077- Ъ>

ГДЕ ^ - НАЧАЛЬНОЕ УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА, Ь - ВРЕМЯ ТО В ИНТЕРВАЛЕ ОТ О ДО ЗО МИН. СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТ, ЧТО ПРИ БОЛЬШИХ ВРЕМЕНАХ НТО ПРОИСХОДЯТ ТРУДНО МОДЕЛИРУЕМЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗ-

ИЕНЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА. КАК ПОКАЗЫВАЮТ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭТИ ПРОЦЕССЫ ПОЗВОЛЯЮТ ИЗМЕНИТЬ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ДО 10 РАЗ.

ОПРЕДЕЛЕНО ПОЛУЗМПЕРИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ ОПИСЫВАЮЩЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ £ ОБРАЗЦОВ С ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНЫМИ ПРИМЕСНЫМ ПРЕЦЕПИТАТАМИ С ПОМОЩЬЮ ВГД.

/ [-£- - рр) - ехр-|- + 1]

ЭТО УРАВНЕНИЕ МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ р ПРЕ-ЦЕПИТАТОСОДЕРЖАШИХ ОБРАЗЦОВ ПРИ ВГД.

ИССЛЕДОВАНЫ ВЛИЯНИЕ ВГД НА ВАХ ДИОДОВ ТИПА БАРЬЕРА ШОТ-ТКИ Нй ОСНОВЕ ПРЕЦИПИТАТОСОДЕРЖАШИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ И НА ОСНОВЕ ПОЛУЧАННЬК РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫВЕДЕНО ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ВАХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. РАСЧЕТЫ ПОКАЗАЛИ, ЧТО НАБЛЮДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВАХ ДИОДОВ В БОЛЬШОЙ СТЕПЕНИ СВЯЗАНО С ИЗМЕНЕНИЕМ КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА НА БАЗЕ ДИОДА ПОД ВСЕСТОРОННЕМ СЖАТИИ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕРМОДИНАМИКИ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ОБОСНОВАНА ОБРАЗОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ДОКАЗАНА СУЩЕСТВОВАНИЕ ПРИМЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ В МОНОКРИСТАЛЛАХ .

2. ОПРЕДЕЛЕНЫ! СТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВ ПРИМЕШЬ« ПРЕЦИПИТАТОВ В 51. ЛЕГИРОВАННЫ« N1. УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ПРЕЦЕПИТАТЫ СОСТОЯТ ИЗ ОБОЛОЧЕК СИЛИЦИДОВ НЬ РАСПОЛОЖЕННЫЕ В ПОРЯДКЕ ВОЗРАСТАНИЯ СТЕПЕНИ СИЛИЦИДА КИИ ОТ ЦЕНТРА ПРЕЦИПИТАТ® К ЕГО ПОВЕРХНОСТИ.

3. АНАЛИЗ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СИСТЕМЫ ПОРА-МАТРЬЦА С УЧЕТОМ ВЕЛИЧИНЫ ГРАНИЧНОИ ЭНЕРГИИ ПОКАЗАЛИ, ЧТО ИЗ-ЗА РАЗЛИЧИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ АТОМОВ ,Н1 И ВАКАНСИИ ОБРАЗУЮТСЯ РАЗНОСТЬ ЗАРЯДОВ, КОТОРЬИ СПОСОБСТВУЕТ ЗАПОЛНЕНИЮ ПОРЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АТОМАМИ N1 С ПОСЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОВАНИЕМ СИЛИЦИДОВ НИКЕЛЯ.

4. С УЧЕТОМ РАЗЛИЧИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИЛИЦИДОВ С РАЗЛИЧНОМ СТЕПЕНЬЮ СИЛИЦИДАЦНИ ВЫНЕСЛЕНЫ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИИ

ДЕФОРМАЦИИ НА ГРАНИЦАХ РАЗДЕЛА ФАЗ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ЭТОМ ВНУТРЕННЬК ДАВЛЕНИИ.

3. УСТАНОВЛЕНО ВОЗНИКНОВЕНИЕ ИСКАЖЕНИЯ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ВБЛИЗЫ ПРЕЦИПИТАТОВ. СВЯЗАННОЕ С РАЗЛИЧИЕМ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ РАЗЛИЧННЬК СИЛИЦИДОВ.

6. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МИГРАЦИОННЬК ХАРАКТЕРИСТИК РАЗЛИЧНЬК ДЕФЕКТОВ И ПРИМЕСНЬК АТОМОВ В ПОЛЕ ГРАДИЕНТА ДЕФОРМАЦИОННЬК НАПРЯЖЕНИИ И ТЕМПЕРАТУРЫ УСТАНОВЛЕНЫ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМЫ

И РАЗМЕРОВ ПРЕЦЕПИТАТОВ ОТ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ПОСЛЕ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА.

7. ОПРЕДЕЛЕНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАСПАДА ПРИМЕСНЬК ПРЕЦЕПИТАТОВ В КРЕМНИИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЬКДАВЛЕНИИ И ^ ТЕМПЕРАТУРЫ, КОТОРЬЕ ВЗАИМОСВЯЗАНЫ С ВНУТРЕННЬМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ СИЛИЦИПНЬК ОБОЛОЧЕК И ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ПРЕЦИПИТАТ-ПОЛУПРОВОДНИК .

8. УСТАНОВЛЕНО, ЧТО РАСПАД ПРИМЕСНЬК ПРЕЦЕПИТАТОВ СПОСОБСТВУЕТ К ОБРАЗОВАНИЮ РАЗЛИЧНЬК ЭЛЕКТРИЧЕСКИ И ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫ* ЦЕНТРОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ. ПОКАЗАНЫ ВОЗМОЖНЬЕ ТИПЫ ЭТИХ ЦЕНТРОВ И ХАРАКТЕР ВЛИЯНИЯ ИХ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ.

9. ПОКАЗАНО В ЭЬ СОДЕРЖАЩЕМ ПРИМЕСНЬЕ ПРЕЦЕПИТАТЫ ПРОИСХОДИТ ПРОЦЕСС ГЕНЕРИРОВАНИЯ ДЕФЕКТОВ ПРЕЦИПИТАТАМИ, В РЕЗУЛЬТАТЕ КОТОРОГО ОБЪЕМ КРИСТАЛЛА ОЧИЩАЕТСЯ ОТ РАЗЛИЧНЬК ДЕФЕКТОВ. НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕРМОДИНАМИКИ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ КРИСТАЛЛ-ПРЕЦИПИТАТ ОПРЕДЕЛЕНЫ НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭТОГО ПРОЦЕССА.

18. ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКОПРОХОЖ ДЕ№* 1 В ДИОДАХ ИОТТКИ ТИПА Ач-П-31<М>-БЬ ПОКАЗАЛИ, ЧТО ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВГД НА ЗАВИСИМОСТАЯХ

^р <Р> И Ло5р<Р> НАБЛЮДАЕТСЯ ХАРАКТЕРНЬЕ ЭКСТРЕМУМЫ С8Я-ЗАННЬЕ С ПРОЦЕССАМИ РАСПАДА ПРЕЦЕПИТАТОВ В Э1<Н1> . УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ПРИ ЭТОМ ОСНАВНАЯ ЧАСТЬ ЭТИХ ПРОЦЕССОВ ЯВЛЯЮТСЯ НЕОБРАТИМЬПИ.

11. ПОКАЗАНЫ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЛИЯНИИ ВГД В КАЧЕСТВЕ НЕРАЗРУШАЕЩЕГО МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ПРЕ1ЛЕПИТА-ТОСОДЕРЖА1ИИХ КРИСТАЛЛОВ И ПРИБОРНЬК СТРУКТУР НА ИХ ОСНОВЕ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ОЛУБЛИКОВАННЬХ РАБОТАХ'

1. 2AINABID1NOU S.2. sTURAEU A.R. ,KARIMB£ROIEU Kh.Kh. >KHOL— BEKOU A. A. "INFLUENCE OF COOLING RATE ON THE FORMATION OF IMPURITY SILICIDES IN Si." TURKISH JOURNAL OF PHYSICS. 1994. vol 18.N 2.pp 129—132.

2. ZAIHABIDINOU S.Z., BARANSKI P., KARIMOV J.- TURAEU A.R. AMD KARIMBERDIEU Kh.Kh. "EFFEKT OF HIDROSTATIC PRESSURE ON THE ELECTROPHYSICAL PROPERXES OP DOPED SILICON CRISTALS AND DEVICES ON THEM. "SOLID STATE ELECTRONICS. 199S. vol 38.N 3. pp693-€95. . \

3. ВАИНАБИДИНОВ C.3., КАРИМБЕРДИЕВ XX.. ШОУМАРОВА MM., ХОЛБЕКОВ А. А. "СТРОЕНИЕ И ВНУТРЕННЬЕ {ЯВЛЕНИЯ В ПРИМЕСНЬК ПРЕЦЕПИТАТАХ НИКЕЛЯ В КРЕМНИИ* У «Ж. 1991. в А.стр 43-46.

4. ЗАИНАБИДИНОв С.З., ТУРАЕВ А.Р., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х. "ВЛИЯНИЕ ВСЕСТОРОННЕГО ДАВЛЕНИЯ НА СВОЙСТВА КРЕМНИЯ С ПРИМЕСДООД ' «ЦЧЬЩЛТАТАМИ" АШ. РУ» 1993. В 8.стр 28-38.

3. ЗАЙНЙБИЯИНОЗ С.З., ТУРАЕВ А.Р., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х.,ИСМА-ИЯОВ Ш . "ВЛИЯНИЕ ВСЕСТОРОННЕГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ" УФЖ. 1994 • 3. СТР 47-51.. .

6. ЗАИНАБИДИНОВ С.Э.. ТУРАЕВ А.Р.. КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х.. ИСМА-ИЛОВ Ш. "ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ВАХ И ВФХ ДИОДОВ ИОТ-ТКИ" ДАН РУ*. 1994.» В. СТР .23-27.

7. ЗАИНАБИДИНОВ С.В.» ТУРАЕВ А.Р., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х. "ИС-СЛУДРВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ОБРАЗОВАНИЯ ПРИ-ИЕСНЬК ПРЕЦИПИТАТОВ В Si." СБОРНИК НАУЧНЫ« ТРУДОВ "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА"ТАШКЕНТ-1ЭЭ4.• f. стр 39-41 в ЗАИНАБИДИНОв С.Э.«ТУРАЕВ А.Р.. КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х., ГУЛЯ- . MOB Ш" ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИМЕСНЬК ПРЕШЛИ™. ТАТОВ."СБОРНИК НАУЧНЬК ТРУДОВ " ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА."ТАИКЕНТ-1994.в 2.стр 73-73.

9. ЗАИНАБИДИНОВ С.З., ТУРАЕВ А.Р.. КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х., ХОЛ-БЕКОв А. < МИРАХМЕДОВ Ш. ■ ПРЕиЛЧТАТЫ ПРИМЕСНЬК АТОМОВ В ЛЕ-ГИРОВАННЭН КРЕМНИИ-ТЕЗ. «ЖЛ. РЕСПУБЛИКАНСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ " АКТУАЛЬНЬЕ ПРОБЛЕМ!»! ПОЛУПРОВОДНИКОВ«« СТРУКТУРНЬК ЭЛЕМЕНТОВ"

ФЕРГАНА-1992- СТР. 29

10.3АИНАБИДИНОВ С.З. , ТУРАЕВ А.Р., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х."ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПРЕЦЕПИТАТОВ В ПОЛЕ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЗ.ДОКЛ. РЕСПУБЛИКАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНШЯ ПОСВЯЩЕННАЯ К 600 ЛЕТИЮ СО Д НЯ РОЖДЕЖЯ ПИРЗО УЛУГБЕКА. ГУЛИСТОН 1994. ЧАСТЬ 1.СТР 113.

11 .ЗАИНАБИЯИНОВ С.З., ТУРАЕВ А.Р. , ' КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х., ХОЛБЕКОВ A.A. "ИСКАЖЕНИЕ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ ВНУТРЬ! ПРЕЦЕПИТАТОВ Ni в Si. "ТЕЗ. ДОКЛ. РЕСПУБЛИКАНСКАЯ »»У^-ПРАЮТЬ-ЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПОСВЯЮЕННАЯ К 60в ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖД ЕНИЯ МИРЗО УЛУГБЕКА.ГУЛИСТОН 1994.ЧАСТЬ 1.С 114.

12. КАРИМОВ И.Н. , ТУРАЕВ А., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х. »" ИССЛЕДОВАНИЕ MIS СТРУКТУР < Au-cp; /"n—Si >" ТЕЗ. ДОКЛ.Ulli МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА ПО ВТОРОЧНОИ ЭЛЕКТРОННОЙ, ФОТОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ И СПЕКТРОСКОПИИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ТАШКЕНТ 94 стр. 11

13. АКБАРОВ Ш.К., КАРИМБЕРДИЕВ Х.Х. "БОСИМ ОСТИ ДА n-Si<Hi> МОНОКРИСТАЛЛАРИДАГИ 0,ТАБИАТИНИ УРГАНИИ.» ДОКЛ.ТЕЗ. ТоиДУ 73 ИИЛЛИК ЮБИЛЕИИГА БАГИИЛАНГАН "ЕШ ФИЗИК ВА МАТЕМАТИКЛАР" ИЛ-МИИ АНЖУМАНИ МАТЕРИАЛЛАРИ.ТОШКЕНТ 1993 . 40 БЕТ.

Х.Х.КАРИИБЕРДИЕВНИНГ " КРЕМНИИ МОНО-КРИСТАЛЯАР КИРИНДИЛАРНИНГ ПРЕЦЕПИ-ТАТЦИЯЛАНИШ МЕХАНИЗМ ЛАРИНИ ТАТ^ИЦ ЭТИШ." МАВЗУСИДАГИ ДИССЕРТАЦИЯСИНИНГ ^С^АЧА МАЗМУНИ.

КРЕМНИИ МСНОКРИСТАЛЛАРИ ТАРКИБИДА ХОСИЛ БУЛАДИГАН МУ-РАККАБ ХАЖМИИ НУ^ОНЛАРДАН БУЛМИШ КИРИНДИ АТОМЛАРИНИНГ ПРЕ-ЦЕПИТАТЯАРИ ТАТК^; ЗТИЛДИ. ТАЖРИБАЛАР ШУНИ КУРСАТДИКИ. БУНДАМ НУКСОНЛАР АСОСАН КРЕМНИИ МОНОКРИСТАЛЛАРИНИ За-УТУВЧИ МЕТАЛЛАР ГРУППАСИДАГИ ЭЛЕМЕНТЛАР БИЛАН ЛЕГИРЛАНГАНДА КУЗА-ТИЛАР ЗКАН. ШУ ГРУППА ЭЛЕМЕНТЛАРИДАН БУЛМИШ НИКЕЛЬ КИРИНДИ АТОМЛАРИНИНГ ХОСИЛ 1^ИЛГАН ПРЕЦИПИТАТ ЛАРИ БОШ^А ЭЛЕМЕНТЛАР-НИКИГА НИСБАТАН КУП ВА ЯК^ОЛ НАМОЕН БУЛАДИ. ШУ САБАБЛИ ТА-РИБАЛАР УЧУН 81<Н1> НАМУНАЛАРИ ТАИЕРЛАНДИ- ТЕКШИРУВЛАР ШУНИ КУРСАТДИКИ КИРИНДИ ПРЕЦЕПИТАТЛАРИ ИККИ ХИЛ ТУРДА УЧРАР ЗКАН ЯНИ ТЕРМОДИНАМИК МУВОЗАНАТ ВА Н0МУВ03АНАТ ХОЛАТЛАРДА БУЛИШАР ЭК АН. БУ ХОЛАТЛАР НАМУНАЛАРНИ ДИФФУЗИОН ИШЛОВДАН КЕИИНГИ СОВИТИШ ТЕЗЛНГИ БИЛАН ХАРАКТЕРЛАНАР ЭК АН. ТЕРМОДИНАМИК НО-МУВОЗАНАТ ХОЛАТДАГИ ПРЕЦЕПИТАТЛАР Ю£ОРИ СОВИТИШ ТЕЗЛИКЛАРДА <Осо»УЦОвград/с ? ХОСИЛ БУЛИБ, УЛАР АТРОФИДА КРИСТАЛЛ ПАНЖА-РА БУЗИЛНШЛАРИ КУЗАТИЛДИ- БУНГА САБАБ БУ НУКСОНЛАР СИРТИ В А ТАРКИБИДА Ю^ОРИ ИЧКИ КУЧЛАНИШЛАР БАИДО БУЛИШИ ЭКАН. ТА1Ш$И ТАЬСИРЛАР Ю^ОРИ БОСИМ ВА ТЕРМИК ИШЛОВ НАТИЖАСИДА БУ НУ^СОН-ЛИ НАМУНАЛАРДА ^АИТМАС ЖАРАЕНЛАР КУЗАТИЛАР ЭКАН.БУНИНГ САБАБИ ТЕРМОДИНАМИК НОМУВОЗАНАТ ХОЛАТДАГИ ПРЕЦИПИТАТЛАРНИНГ ПАРЧАЛАНИШИ БИЛАН ТУШУНТИРИЛДИ.НАЗАРИИ РАВИШДА ПРЕЦЕПИТАТЛАР ХОСИЛ БУЛКИ! НЕХАНИЗМИ, 1¥#>ЧАЛАНИШ ШАРОИТЛАРИНИ ХИСОБЛАШ ФОРМУЛАЛАРИ ЯРАТИЛДИ. ОЛИБ БОРИЛГАН ТЕКШИРУВЛАР НАТИЖАСИДА ПРЕЦЕПИТАТЛИ НАМУНАЛАРНИ ИШЛАБ ЧИ^АРИШДА МАКСАДЛИ ФОИДАЛА-НИШ ИУЛЛАРИ ИШЛАБ ЧИ^ИЛДИ. ЯРИМ ^ТКАЗГИЧ ПРИБОРЛАРНИ СОЛИШ-ТИРИА ЦАРИИЛИГИНИ ТАШ^И БОСИМ ЕРДАМИДА КЕРАКЛИ КИИМАТГАЧА ОРТТИРИШ УСУЛИ БУИИЧА РЕСПУБЛИКА ПАТЕНТИ ОЛИНДИ.

RESEARCH THE MECHANISMS OF PRESEPI TATE OF ADMIXTURE IN MOHOCRISTALLES SILICONS.

kh.kh.karimberoieu

SUMMARY.

IN THIS THESIS RESEARCHED THE MECHANISMS APPEAREHS AND BEHAUIORS OF THE COMPOUND DEFECTS - PRESEPITATES. EXPERIMENTS SHOWED - PRESEP1TATES THE APPEAREHS BY MIXED SILICON WITH METALLES FROM 3d - TRANSITION CROUPES. FACTS MANUFAC-TEO EXAMPLES Si<Ni> . RESEARCHS SHOWED, PRESEPITATES AT TWO TYPES. 1 THERMODYNAMICS EQUILIBRIUM. 2 THERMODYNAMICS UNEQ-UILIBRIUM. THIS STATE DEFINE BY COOLING RATE Ifcool. THERMODYNAMICS UNEQU1 LIBRIUMS PRESEPITATES OF "THE APPEARENING OF Ucool >280 K'c. PRESEP I TATE IS CONSIST OF SILISIDES COVERS Ni^Si - NiSl , NiSJj AND OXIDES SILISIDES Si2 Ml, COH>4 . INSIDE PRESIPI TATES EXPERIMENT«. OBSERVABLE INTO INHOHOGENEOUS . DEFORMATION. BY PRESSURE AND TEMPERATURE OBSERVABLE FALL TO PIECES SILISIDES COUERS THIS PRESEP I TATE. DEFINED THE PRACTICAL HAYS USE EXAMPLES WITH PRESIPITATE AND RECEIVED PATENT ON THE INVENTION.

Подписано к печати bl.IO.pf

Заказ №

Тираж 60 экз. Объем У п. л. Формат бумаги 60X84 1/16.

Отпечатано на ротапринте в типографии ТашГУ; ми. В. И. Ленина.

Адрес: 700095, г- Ташкент, ГСП, Вузгородок, ТашГУ.