Исследование радиационных дефектов в кристаллах Hg1+xCdxTe ядернофизическими методами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

томский ордена октябрьской революции и ордена трудового красного знамени государственный лмверситет имени в.в. куйбьшза

На правах рукописи

Для служебного пользования

Экз. № - : •■ ' - *' г,

КОРОТАЕВ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННЫХ ДЕ5Ш0В В КРИСТАЛЛАХ Сс/^ Та ВДЕРН0Й13ИЧЕСКИШ МЕТОДАМИ

(01.04.10 - флзиаа полупроводников и диэлектриков)

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск 1991

Работ- выполнена в Сибирском ордена Трудового Красного Знамени физико-техническом институте им, В.Д.Кузнецова при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им, В.В.Куйбышева

Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор Войцеховский A.B.; кандидат физико-математических наук Коханенко А.П.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

Барышев Н.С.;

кандидат физико-математических наук Диамант В.М.

Ведущая организация: Львовский государственный университет им. И.Франко

Защита диссертации состоится " IЧ" cf-^/^oiX- 1991 г, в

_ часов на засздании специализированного Совета К 063,53.05

по присуждению ученой степени кандидата физико-математических наук в Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В.В.Куйбышева (634010, г.Томск, пр.Ленина, 36),

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Томского университета.

Автореферат разослан " 14 " Яун.л~<Х4/1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат физико-математических

наук Л

U4>-yut(-cC>~

id. А. Анохина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с развитием систем тепловидения, локации и астронавигации возрастает необходимость разработки фотоприемных устройств ИК-диапазона, Основными полупроводниковыми материалами для их изготовления являются твердые растворы • Д^ реализации потенциальных преимуществ применения 7в в фотеприемных устройствах необходимо использовать материал с оптимальными электрическими и ре-комбинационными параметрами.

Использование известных методов получения полупроводникового соединения ^^х^х ^ и традиционных способов управления характеристиками кристаллов (термообработка в парах компонентов, термодиффузия примесей) не позволяет получать материал с параметрами, требуемыми для создания высокочувствительных ИК-фотоприемников. Прогресс в этом направлении может быть достигнут путем применения радиационных методов управления свойствами узкозонкых полупроводников, в том числе, метода ионной имплантации, который обеспечивает планарность исполнения и не требует длительной тепловой обработки полупроводниковых кристаллов. Особенностью ионной имплантации в 7ё является то, что свойства облученного материала определяются, в основном, радиационными де<^ктамн. Отжиг этих дефектов и активация внедренной примеси является сложной задачей. Поэтому перспективна разработка нетрадиционных методов радиационного воздействия, позволяющих уменьшить влияние■вводимых облучением дефектов на параметры 7ё .

Уникальные возможности для этого предоставляет использование высокоинтенсивных режимов ионного легирования. Для ряда полупроводниковых материалов показано, что применение высокоинтенсивной ионной имплантации обеспечивает самоотжиг радиационных дефектов в процессе облучения и активацию внедренной примеси. Однако применительно к узкозонным твердым растворам

^.¿й^ 7е вопросы использования таких режимов ионной имплантации практически не исследованы. В значительной степени ото связано с недостаточной изученностью радиационного дефекта-образования в теллуридо кадмия-ртути вообще. Неизвестна физическая природа вводимых облучением дефектов, отсутствует п?-лостнпя картина радиационного дефектообразопаиия.

В связи с вышеизложенным актуальным является исследование закономерноетей и механизмов радиационного дефектоо бразо вания в . При этом важное значение имеет отработка

и применение неразрулающих методов исследования дефектов в

. В частности, представляется перспективным использование ядерно-физических методов исследования, в том числе методов электрон-поэитронной аннигиляции (ЭПА), позволяющих получить информацию об электронной структуре дефектов. Методы позптронней диагностики характеризуются высокой чувствительностью к дефектам вакансионного типа, а применение.пучков'моноэнергетических позитронов позволяет исследовать пространственно-неоднородные распределения дефектов. Поэтому важной задачей является физическое обоснование применимости методов ЭПА для диагностики радиационных дефектов в теллуриде кадотя-ртути, а также сопоставление данных, полученных' методами ЭПА и другими ядерно-физическими методами с результатами электро-физических измерений кристаллов М^г.х , подвергнутых воздействию ионизи-

рующей радиации.

Целью настоящей работы является изучение процессов дефек-тообразования в узкозонных полупроводниках С4Х 75г

= 0,2 + 0,3) при различных режимах облучения высокоэнергетическими частицами и ионами, а-также определение свойств вводимых облучением дефектов кристаллической структуры.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- расчет параметров ЭПА в кристаллах ¿^.¡ь ^ с учетом процессов захвата позитронов исходными и радиационными, дефектами;

- исследование процессов дефектообразования в узкозонных твердых растворах теллуридов кадмия-ртути при различных режимах электронного и ? - облучения;

- определение особенностей дефектообразования при облучении кристаллов ^-^х высокоэнергетическими протонами;

- исследование влияния высокоинтенсивного ионного легирования на свойства 7е ;

- анализ термической стабильности и кинетики отжига радиационных нарушений, образующихся в Се/^ при различных видах облучения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- определены аннигиляционные характеристики ростовых де- ■ ^ектов'в твердых растворах ~7е при комнатной

температуре;

- показано влияние рентгеновского и ? - облучения, а также облучения высокоэнергетическими электронами и протонами на параметры кривых углового распределения аннигиляционных фотонов и картины селективного травления кристаллов М^-х »

- установлен диапазон температур, в котором происходит отжиг электрически активных дефектов, созданных различными видами облучения. Определены параметры, характеризующие кинетику отжига донорных радиационных дефектов, введенных электронным и протонным облучением при Т = 300 К;

- установлены различия пространственных распределений ва-кансионных и электрически активных дефектов, образующихся в

/^.д. 75 при высокоинтенсивном ионном легировании;

- определены общие закономерности и различия в формировании профилей радиационных доноров при традиционных режимах ионной имплантации ( ~ I мкА/см^) и при воздействии сильноточных ( / * Ю мА/ем^) импульсных ионных пучков.

Научная ценность. Теоретически и экспериментально обоснована применимость методов позитронной аннигиляции для исследования структуры дефектов в узкозонных полупроводниковых материалах. Установлена физическая природа электрически активных радиационных дефектов, образующихся в твердых растворах ¿/^ хСа£с 7ё при различных видах облучения. Предложена качественная модель процессов радиационного дефектообразования и отжига введенных облучением дефектов в

Практическая значимость диссертационной работы определяется следующими результатами.

Разработана программа расшифровки спектров углового распределения аннигиляционных фотонов» которая может применяться для определения параметров корреляционных кривых металлов и полупроводников.

Определена термическая стабильность донорных дефектов,вводимых при облучении электронами и ионами, а также режимы от -жига, которые иогут быть использованы при создании приборов на основе ¿¿/г-х^Нс Те •

Показана возможность использования высокоинтенсивного ионного легирования для создания пространственно-неоднородных структур на основе твердых растворов теллуридов кадмия-ртути.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Воздействие на кристаллы ty^-pOctf Те при Т » 300 К рентгеновского и Т - облучения дозами 10®- Vp , а также облучения электронами с энергией 1+3 МэВ дозами менее 10* см"^ приводит к перестройке структурных дефектов материала, сопровождающейся распадом включений второй фазы и перераспределением остаточной примеси, что выражается в изменении аннигиляционных характеристик и картин селективного травления облученных кристаллов.

2. Электрически активные дефекты донорного типа, вводимые в tyt-x облучением при Т = 300 К, имеют одну физическую природу, независимо от вида радиационного воздействия и скорости набора дозы облучения и являются дефектами междоузель-ного типа.

3. Донорные радиационные дефекты отжигаются в температурном интервале 80 + 150 °С, причем кинетика отжига дефектов, введенных облучением высокоэнергетическими протонами и электронами, характеризуется энергией активации 1,5 эВ и порядком реакции, определяемым размерами и концентрацией стоков, представляющих собой радиационно-индуцированные вакансионные комплексы.

4. Имплантация ионов в твердыз растворы xCcfx проводимая при плотностях тока ионов I + 10 мА/си** не сопровождается нарушением стехиометрического состава имплантированного

слоя полупроводника до доз облучения 5 ' 10^ см"^ в отличие

р

от ионного легирования при плотностях тока менее I мкА/см .

Достоверность полученных результатов определяется хорошим согласием данных, полученных независимыми методами исследования радиационных дефектов. Все экспериментальные данные получены' с использованием апробированных ядернофизических и электрофизических методик. Выводы'работы не противоречат результатам исследований процессов радиационного дефектообразования в других полупроводниковых материалах и согласуются с результатами работ в смежных областях.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на I и II Всесоюзных семинарах "Примеси и дефекты в узкозонных полупроводниках"(Павлодар, 1967, 1989 г.г.); II Всесоюзной научно-технической конференции "Материаловедение халькогенидных и кислорадосодерлищих полупро-

водников" (Черновцы, 1986 г.); XX Всесоюзном совещании по физике взаимодействия заряженных частиц с кристс.ллами (Москва, 1^90 г.); УШ Международной конференции по позитренной аннигиляции (Гент, 1968 г.).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 12 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит \(){j страниц машинописного текста, 40 рисунков. Список литературы включает 154 наименования.

ОСНОВНОЙ СОДЕРлАЫЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность теш диссертации, сформулированы цель и задачи работы, определена научная нсьизна и практическая ценность полученных результатов, приведены научные положения, выносимые на защиту.

Первая глава носит обзорный характер. Анализ литературы показывает, что в кристаллах 7ё содержатся росто-

вые де^-екты различных типов, которые определяют в значитепьной степени электрофизические и оптические параметры материала. Природа этих дефектов недостаточно изучена, а методы управления свойствами полупроводниковых кристаллов не всегда дают воспроизводимые результаты. Поэтому представляются необходимыми исследование и разработка новых методов контролируемого воздействия на свойства твердых растворов ^ ¿д^ 7? , в том числе радиа-

ционных методов.

При облучении кристаллов ~7а в данный матери-

ал вводятся радиационные де^-екты преимущественно донорного типа независимо от исходной дефектности материала, типа и энергии воздействующих частиц, При зтом дефекты, вводимые низкотемпературным (Т - 6,77 К) электронным и Т- облучением, отжигаются при температурах ниже комнатной. Облучение электронами и У -квантами при Т = 500 К вводит радиационные дефекты, для отжига которых требуются температуры свыше 100 °С. Отмечаются также различия в структуре дефектов, образующихся при низкотемпературной имплантации и имплантации при Т = 300 К.

Однако механизмы и закономерности радиационного дефектооб-разовпния в ~7ё. изучены не в полной мере. !^из-

вестна природа радиационных доноров. Требуют дополнительного

исследования вопросы, связанные с термической стабильностью дефектов, вводимых облучением и ионной имплантацией.

Для решения этих вопросов необходимо сочетание экспериментальных методов, регистрирующих электрические свойства дефектов, с ядернофиэическими методами, дающими информацию об электронной структуре дефектов. Одним из таких методов является метод по -зитронной аннигиляции, чувствительный к дефектам вакансионного типа. Экспериментальные исследования показали эффективность этого метода для исследования свойств дефектов в, различных полупроводниковых материалах. Однако для изучения исходных и радиационных дефектов в уэкозонных твердых растворах ^ Се/Х ~7в. метод позитронной аннигиляции практически не применялся.

На основе литературного обзора поставлены цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена расчету, параметров ЭПА в твердых растворах •

Показано, что имплантированные в данный материал позитроны замедляются до тепловых скоростей (термалиэугтся) за счет электронно-дырочных возбуждений и эмиссии фононов за время много меньшее времени жизни позитронов в кристаллах При этом время термализации практически не зависит от Л и слабо зависит от температуры кристалла. На основе модели газа свободных электронов с энергетической щелью рассчитано значение скорости объемной аннигиляции позитронов в -

При изменении X от 0.2 до I лежит в диапазоне . (3.62 - 3.44) не"1.

На основе модели захвата рассчитаны доли позитронов, аннигилирующих на поверхности, в объеме кристалла и на дефектах • кристаллической решетки. Расчеты показали, что метод ЭПА позволяет обнаруживать вакансионные дефекты в концентрациях более Ю^см-"3. В то же время захватом позитронов на дислокации в большинстве случаев можно пренебречь. Рассчитаны концентрационные зависимости параметров аннигиляции для различных типов дефектов.

Оценены возможности применения метода ЭПА дл^ исследования дефектных слоев различной толщины. Показано,:что для изучения слоев толщиной менее I мкм требуется использовать пучки низкоэнергетических позитронов ( & 30 кэВ). Рассчитаны профили распределения имплантированных в ~7е (-ЭС =

= 0.2 + 0.3) позитронов с различными исходными энергиями .

Описана программа расшифровки спектров углового распреде-

ления аннигиляционных фотонов (УРАФ), разработанная с использованием нелинейного метода наименьших квадратов. Применение оптимизационного метода деформируемого многогранника и модифицированной целевой функции позволяет повысить точность определения параметров разложения кривых УРАФ. Эффективность применения данной программы проверена на тестовых задачах и реальных спектрах УРАФ различии;: материалов.

В третьей главе описаны основные экспериментальные методики и приведены результаты исследований влияния облучения электронами, Т - квантами и иона?,-л водорода на электрофизические и аннигиляционные характеристики кристаллов 14аf ^ CcLx "Те .

Измерения спектров УРАФ для необлученных кристаллов показали, что корреляционные кривые для Сс?ж~Ш хорошо списываются суммой параболической и гауссовой составляющих. При изменении. ос. от 0 до I отмечалось уширение гауссовой составляющей при неизменной ширина параболической компоненты, а также рост относительной площади под параболой ¡S^. Полученные результаты подтверждает предположение о том, что параболическая компонента кривых УРАФ обусловлена аннигиляцией позитронов с валентными электронами, а гауссова - аннигиляцией позитронов с электронами ионного остова.

Для кристаллов Cda¿ , выращенных различными мето-

дами измерялись спектры времени жизни позитронов и кривые угловой корреляции. .Из экспериментальных спектров было определено значение скорости объемной аннигиляции J.¿~ 3.55 не-*, что хорошо согласуется с расчетным значением. Кроме того, определены удельная скорость захвата позитронов двухзаряднкми вакансиями ртути ¡) - 4 ' "lo'' см^ ' с"1, a также скорость аннигиляции позитронов из захваченных состояний A¿¿= 3.13 не-*.

Облучению при Т = 300 К подвергались монокристаллы ty/x^tx состава л: а (0.195 + 0.205), выращенные ме-

тодом твердотельной рекристаллизации А> - и /2 - типа проводимости. Облучение Т -.квантами *°С0 » а также рентгеновским излучением полиэнергетического спектра (50 * 300 кэБ) дозами 10° + 10^ Р не приводило к изменению проводимости и кенцентга-ции носителей заряда в исследуемых кристаллах. От»,мчалось, однако, существенное изменение аннигиляционных параметров в облученных образцах: увеличение полупирины криЕЫх УРАФ Fjyg , угла Ферми В- и характеристического параметра гауссиана ва . От-

меченные измерения параметров аннигиляции сопровождались изменением картин селективного травления поверхности кристаллов

^ СЫХ 1ё - Полученные результаты объяснены перестрой-

кой исходных дефектов материала при облучении.

Аналогичные результаты были получены, при облучении кристаллов х СЫХ электронами дозами 10* + 10*®см*"^ , Энергия олектроноз составляла 1 + 3 КэВ, плотности тока при облучении мкА/см^ и 80 А/см^. В эксперименте не было зафиксировано различий в процессах дефекгообразования при этих двух режимах облучения. При увеличении дозы облучения от 10*® см до см"2 отмечалось введение в материал донорных радиационных дефектов, причем скорость введения' носителей заряда ( /<^5°) не зависела от плотности тока при облучении и составляла . (I + 2)' 10"^ см"*. Одновременно происходило сужение кривых УРАф как в образцах л-, так и р - типа проводимости, что свидетельствует об образовании дефектов вакансионного типа. В образцах, облученных дозой 10*® см~^ отмечается образование узкой компоненты в малоугловой области кривой УРАФ, что может быть объяснено образованием позитрониевых состояний, локализованных в области радиационных дефектов вакансионного типа с размерами, соизмеримыми с постоянной решетки исследуемого материала.

При облучении кристаллов Те ионами водоро-

да с энергией Ю ЫэВ дозами 6 * 10***- 10*® см~^ также наблюдалось преимущественное введение в материал дефектов донорного типа.При этом образуется неравномерное распределение концентрации электронов п/'я) по глубине материала с максимумом в районе 330 ыкм, что хорошо согласуется с расчетным_зиачением среднего проецированного пробега 10 МэВ протонов Хр ? 360.мкм. Кроме этого пика отмечается также повышенная концентрация донорных радиационных дефектов в приповерхностной области образцов^ что можно объяснить генерацией дефектов вследствие ионизации и возбуждения электронной подсистемы кристаллов. Сужение кривых УРАФ? наблюдаемое после облучения протонами, происходит за счет параболической составляющей и не сопровождается образованием узкой компоненты,

С целью получения дополнительной информации о радиационных дефектах был проведен отжиг облученных кристаллов. Термический изохронный отжиг проводился в интервале температур (80 + 160 °С) при длительности каидой ступени 10 мин. Изотермический отжиг проводился при По °0 и 130

Ьведенные электронным и протонным облучением донорные дефекты практичесгл полностью отжигались в интерпале 100 150 °С

в пределах одной стадии изохронного отжига, что указывает на сходство процессов радиационного дефектообт.аэования при различных видах облучения. Это предположение подтверждается результатами. термического и электроннолучевого отжига образцов, имплантированных тяжелыми ионами (, 200 кэВ; Тп * , Лр * 30 коБ). Частичное восстановление электрических параметров этих образцов происходило в том же температурном интервале.

При анализе кривых отжига кристаллов- Cdx ^ » 0(5_

лученных электрона}.« и протонами предполагалось, что кинетика отжига характеризуется одной энергией активации н описывается уравнением кинетики квазихимической реакции. Параметры процесса отжига определялись из экспериментальных кривых несколькими независимыми методами. Обнаружено, что кинетика отжига радиационных доноров характеризуется энергией активации 1.5 эВ. Установлено также, что порядок реакции процесса отжига равен I £ля образцов, облученных электронами дозами (5 + 10) • I0^cm""¿, а второй порядок реакции имеет место в случаях облучения электронами дозами £0.5 + 1.0)' Ю^ см"^ и протонами. Различия в значениях порядка реакции связываются с размерами и концентрацией стоков образующихся при облучении,

Кривые отжига электрически активных дефектов conocí '.влпны с кривыми отжига дефектов вакаьсионного типа, полученными методом позитронной аннигиляции. Обнаружено, что в интервала (100 + 160 °С) происходит перестройка и отжиг позитрончувстви-тельных дефектов, однако кинетика отжига вакансионных дсДоктов не совпадает с кинетикой отжига донорных радиационных дефектов.

На основе полученных результатов сделано предположение, что основными радиационными дефектами, определяющими электрофизические свойства уэкозонных твердых растворов //^f.xCdx7e. , являются комплексы, содержащие междоузелыаде атомы ртути. При отжиге происходит распад этих комплексов к миграция междоузлий ртути к стокам, которыми могут быть электрически нейтральные комплексы вакансий ртути, образовавшиеся в процессе облучения,

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований высокоинтенсивного ионного легирования ¿/^^Са^ 7ё а также обсуждается качественная модель радиационного дрфекто-обраповпния в исследуемом полупроводниковом материале.

Исследования проводились на кристаллах /У^-хСс/* 7ё ( зг - 0.£6 т 0,3) с исходной концентрацией носителей заряда, близкий к собственной. Ионы меди и вольфрама имплантировались в полупроводник при помощи импульсного ускорителя с длительности

импульсов 200 мкс и частотой следования 50 Гц. Плотность тока ионов при облучении составляла 10 мА/см2 и 3 мА/см2 для ионов Си* 11 Ь/*< соответственно. При имплантации ионов Си 40 % ионов имели энергию 50 кэВ и 60 % - 100 кэВ. При имплантации ионов //г состав пучка был следующим: 15 % - 30 кэВ, 70 % -- 60 кэВ и 15 % - 90 кэВ. Дозы облучения составляли

Расчет показал, что при указанных режимах облучения температура образцов не превышает 400 * 420 К. Эксперименты по имплантации ионов Дг * при повышенных температурах и плотностях тока </ ~ ОЛ мкА/см2 показали, что такой нагрев практически не влияет на характеристики имплантированного слоя.

Исследование профилей пространственного распределения донорных радиационных дефектов показало, что имеется ряд общих закономерностей формирования электрических профилей для случая высокоинтенсивного ионного легирования и ионной имплантации

ж Сс/Х 7ё ПРЙ малых плотностях тока ( у4 I мкА/см2):

залегание максимума профиля Л/яг>/ на глубинах, превышающих имплантированных ионов и его сдвиг в глубь полупроводника с ростом интегральной дозы облучения; насыщение значения концентрации электронов в максимуме На уровне (1 +2)' 10*® см~^.

Вместе с тем, глубина залегания электрических профилей в случае сильноточного легирования существенно меньше, чем в случае традиционных режимов облучения.

Анализ данных реэерфордовского обратного рассеяния и масс-спектрометрии вторичных ионов показал, что до доз облучения 5 ' 10ю см-2 не наблюдается обеднение приповерхностных слоев материала атомами компонентов твердого раствора при высокоинтенсивном легировании, в то время как имплантация 50 кэВ при

^ I мкА/см2 приводила к образованию слоя толщиной более 1000 А, обедненного атомами ртути, уже при дозе облучения Ю15 см"2.

Из спектров аксиального каналирования ионов^Не было определено значение степени дефектности приповерхностного слоя Сс1 = = 30 %, что совпадает с известным из литературы значением насыщения степени дефектности материала при имплантировании в

СсС^Тё тяжелых ионов с малой скоростью набора дозы облучения.

Для определения профилей пространственного распределения радиационных дефектов вакансионного типа был применен метод допплеровского угаирения аннигиляционной линии с использованием гучкоп моноонергртичгс.кпх позитронов. Обнаружено, «то пробили

распределения_прэитрончувствительных дефектов лежат на глубине, превышающей Яр имплантируемых ионов,: но не совпадают с электрическими профилями. Максимум распределения вакансионных дефектов расположен в области спада концентрации радиационных дефектов донорного типа.

На основа обобщения результатов экспериментальных исследований предложена качественная модель процессов радиационного дефектообразования в Те , предполагающая мигра-

цию первичных радиационных дефектов в процессе облучения при Т = 300 К, образование электрически нейтральных вакансионных комплексов и комплексов на основе междоузельных атомов ртути, определявщих донорные свойства облученных кристаллов.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.' Теоретически и экспериментально ббоснована применимость методов позитронной аннигиляции для диагностики исходных и радиационных дефектов вакансионного типа в узкозонных твердых растворах ¿^.-г * основе Модели захвата позитронов показано, что методы позитронной аннигиляции позволяют обнаруживать вакансионные дефекты в ¿V Те . с концентрацией

ТА Ч л т/у о

болеб 10х см" . При концентрациях вакансий Ю1' си и выше параметры аннигиляции полностьв определяются дефектами.

2. Обнаружено наличке зависимости основных параметров кривых углового распределения аннигиляционных фотонов от процентного состава компонентов твердого раствора Се/Х Те Установлено, что гауссова составляющая кривых УРАФ обусловлена аннигиляцией позитронов с электронами ионного остова, а параболическая составляющая - аннигиляцией с валентными электронами. Разработана программа для определения параметров разложения кривых УРАФ, несущих информацию о дефектной структуре исследуемого материала.

3. Экспериментально определены значения скорости объемной аннигиляции в " //£ГтХ€'е/ж.7ё (гй= 0.2 + 0.3) Я„=3.55 но"1; скорости аннигиляции позитронов, захваченных двухзарядними вакансиями ртути ЗЛЗ нс~* и удельной скорости захвата позитронов 1а // ~ Ь ' Ю"1' см^ Полученный эначения хоропо согласуются со значения!®,.рассчитанными а приближениях модели свободного электронного газа с энерг?плоско Й щелью и модели захвата позитронов.

4. Воздействие на кристаллы рентгеновского и f - облучения дозами 10° - 10^ Р, а также облучения электронами с энергиями I * 3 МэВ дозами менее 10*®см , не вызывая наблюдаемого изменения электрофизических параметров материала, приводит к изменению аннигиляционных характеристик и картин селективного травления поверхности кристаллов ffyf.zeCatg 7ё • Отмеченные изменения объясняются перестройкой структурных дефектов материала, сопровождающейся распадом включений второй фазы и перераспределением остаточной примеси.

5. Установлено, что радиационные дефекты донорного типа, определяющие электрические параметры материала после облучения электронами и ионами, имеют одну физическую природу, независимо от типа и энергии воздействующих частиц. Эти дефекты отжигаются в температурном интервале 60 * 150 °С. Энергия активации процесса отжига доноров, вводимых олектронным и протонным облучением, составляет (1,5 + 0.2) эВ; а порядок реакции определяется размерами и концентрацией стоков, образующихся при облучении,

6. Впервые, при помощи метода медленных позитронов, определены профили пространственного распределения вакансионных дефектов, образующихся при ионной имплантации. Установлено, что распределение дефектов вакансионного типа не совпадает с распределением электрически активных радиационных дефектов. Анализ пространственных распределений радиационных дефектов показывает, что радиационные доноры в Се/Х 7в есть дефекты междо-узельного типа, вероятнее всего, комплексы ; на основе междо-узельных атомов ртути,

7. Предложена качественная модель радиационного дефекто-образования в ^ ~7е , предполагающая миграцию первичных радиационных дефектов в процессе облучения при Т=300 К, образование электрически нейтральных вакансионных комплексов и комплексов на основе междоузельных атомов ртути, проявляющих донорные свойства,

8. Показана возможность применения для создания пространственно-неоднородных структур на основе /^.¿г ¿¿¡i- ^ высокоинтенсивного ионного легирования К J - I + 10 мА/см~), которое.

в отличие от традиционных режимов имплантации ( J £ I мкА/см ), не приводит к нарушению стехиометрического состава приповерхностного слоя облученных кристаллов до доз облучения 5*10*ьсм~**.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

I.. Войцеховский A.B., Коротаев А.Г., Коханенко АЛ. ]{инети-ка отжига радиационных дефектов в облученных электронами itj металлах теллурида кадмия-ртути//Теэисы докладов II Всесоюзно"! конференции "Материаловедение.халькогенидных и кислородосодрр-жащих полупроводников.-Чернову, I9bo.- C.I52.

2. Радиационные дефекты в имплантированных кристаллах /^.аг^д^/ В.С.Кули'каускас, У.В.Лиленко, K.B.LacToo, А.Г.Коротаев//Примеси и дефекты в узкелейных полупроводниках: Материалы Всесоюзного семинара по проблеме "¿пайка и химия полупроводников'.' - Павлодар, 1Рь7. - С. 60-63.

3. Механизмы отжига радиационных дефектов в облученном электронами Се/^Уе / Л.В.Войцеховский, А.Г.Коротаев, А.П.Коханенко, К.Р.Курбанов//Там же. - С. 64-67.

4. Кинетика о.тжига радиационных дефектов в облученных электронами кристаллах 7е /А.В.Войцеховский, А.Г.Коротаев, А,П.Коханенко, К.Р.Курбанов// Ред.журн."Изв.вузов. Физика". - Томск, IS67. - Деп. в ElliiiiTH 9.02.67, per. !;S29-Eö7.

5. Войцеховский Л.В., Коротаев А.Г., Коханенко Л.П. Исследование 'отжига радиационных дефектов в кристаллах ty/.^dj. ~7ä // £из.электроника. - I9Ö3. - Вып. 37. - 0. 53-58.

6. Pasiiro/i an/ii^iSatiûafcab/rct г ¿и dits ist Atysiaù/Л. И yatiseA4oiAsAut Л/? /Ci>ÂÂastfrtii>> J g /Cora-¿aev ¿t ¿а. // tffslr-acts ef # ¿i ûen/ft/ice sn'joosii-rt/i a/ut ¿y ¿fatten.. — âeat, Зе/рНи/тг, - /? ¿20.

7. Войцеховский A.B., Кирюшкин E.Î.Î., Коротаев А.Г. Влияние радиационных дефектов вакансиснного типа на результирующий профиль /z/iry при облучении //gi'afTewонами// Примеси и дефекты в узкозонных полупроводниках: Материалы II Всесоюзного семинара по проблеме "О^ика и химия полупроводников". - Павлодар, 1969. - С. I02-106.

0. Войцеховский A.B., Кирюшкин Е.М., Коротаев А.Г. Дефекто-образование и диффузия радиационных дефектов в кристаллах

,xCdx Те при облучении ионами//Там же. - 0. I07-II0. 9, Изучение дефектов в узкозонных полупроводниках методом аннигиляции позитронов/А.В.Войцеховский, Л.Г.Коротаев, Л.Ü.Коханенко, Л.Д.Погре6няк//Там же. - С. 126-130.

зах ионизирующей радиации/ А.В.Войцеховский, А.Г.Коротаев, А.П.Ко ханенко и др.//Там же. С. 136-140.

11. Определение параметров электрон-позитронной аннигиляции в кристаллах ^ /А.В.Войцеховский, И.Л.Киселев, а.Г.Коротаев, А.П.Коханенко// Ред. журн."Изв.вузов. Физика".-Томск, 1989. - Деп. в ВИНИТИ 5.10.69, per. № 6I32-B89.

12. Исследование радиационных нарушений в кристаллах UgCtfk при шсокодозной имплантации/А.И.Аксёнов, А.В.Войцеховский, А.Г.Коротаев и др. //Тезисы докладов XX Всесоюзного совещания

по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. - . - Москва, 1990. - С.80.