Примесные состояния и диффузия переходных металлов в фосфидах галлия и индия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Г г с од

'-1 Г"

1 -л ...

¿^ЕЗ

На правах рукописи

ПРИБЫЛОВ Николай Николаевич

ПРИМЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ И ДИФФУЗИЯ ПЕРЕХОДНЫХ. МЕТАЛЛОВ В ФОСФИДАХ ГАЛЛИЯ И ИНДИЯ

Специальность - 01.04.07 Физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Воронеж - 2000 г.

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Научный консультант -Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Заслуженный деятель науки РФ, проф., д. ф.-м. н. С.И. Рембеза

Д.ф.-м.н., проф. Соколов В.И. Д.ф.-м.н., проф. Хухрянский Ю.П. Д.ф.-м.н., проф. Безрядин H.H.

Нижегородский государственный университет им. Н.Г. Лобачевского

Защита состоится "16" мая 2000 г. в 14 часов на заседании

Диссертационного Совета Д.063.81.01 при Воронежском

государственном техническом университете по адресу: 394026, Воронеж, Московский пр-т 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета

Автореферат разослан " С Ц 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета / (.

доктор технических наук,

профессор Горлов М.И.

вз^.л^оз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Коэффициенты диффузии примесных или собственных атомов в кристалле можно рассматривать как фундаментальные параметры, величины которых характеризуется структурой и энергией связи решетки. Однако, в отличие от таких параметров, как плотность или период решетки - величин, отличающихся для разных образцов менее чем на 1%, коэффициент диффузии одной и той же примеси в монокристаллическом кремнии может отличаться, по данным разных авторов, на порядки величины. Если это имеет место в традиционном полупроводниковом материале -кремнии, то сколь могут разниться результаты в монокристаллах полупроводниковых соединений, где сохраняет свою актуальность задача получения материалов заданного стехиометрического состава. Между тем, монокристаллы полупроводниковых соединений А3В5 стали основой производства изделий СВЧ техники и интенсивно развивающейся оптоэлектроники, а процессы диффузии в них остаются необходимым звеном технологии. Наиболее полно исследована диффузия примесей Zn и С<1, используемых для формирования приборных структур, поскольку получение заданных параметров р-п - переходов возможно лишь в условиях воспроизводимости диффузионных процессов легирования. Менее изучено диффузионное поведение примесей переходных элементов ряда железа, хотя Бе и Сг используются как основные примеси при выращивании монокристаллов для получения полуизолирующих подложек. Никель и медь часто рассматриваются как неконтролируемые технологические примеси, создающие в запрещенной зоне полупроводника глубокие уровни и влияющие на электрические параметры материала и рекомбинационные процессы в нем. Диффузионное перераспределение примесей переходных металлов определяет поведение полупроводникового прибора в процессе его эксплуатации.

Переходные металлы относятся к числу примесей замещения' и характеризуются наличием нескольких зарядовых состояний, т.е. могут иметь в зоне запрещенных энергий полупроводника более одного уровня. В научной литературе принято считать, что процесс диффузии примесей в полупроводниках зависит как от степени дефектности полупроводниковой матрицы, так и от зарядового состояния мигрирующих атомов. Для объяснений эффектов, наблюдаемых в опытах по диффузии или термообработке легированных материалов, предположительно используют либо представления о различных зарядовых состояниях примеси, либо эффектах образования комплексов между примесью и дефектами кристалла. Однако систематических экспериментальных исследований процессов диффузии с привлечением структурно - чувствительных методов и одновременным контролем зарядовых состояний примесных атомов до

1 Э.М.Омельяновский, В.И.Фистуль. Примеси переходных металлов в полупроводниках. - М.: Металл ургия.( 1983).

настоящего времени не проводилось. Изучение свойств диффузионно легированных образцов с привлечением комплекса методов позволяет не только уточнить энергетический спектр примесных состояний, характер электрической активности, но в ряде случаев и определить их электронную структуру. Работа соответствует научному направлению 29.19, разрабатываемому в ВГТУ.

Цель работы: установление взаимосвязи диффузионных параметров примесей переходных металлов с характером их локализации в решетке и зарядовыми состояниями на основе экспериментального исследования процессов диффузии в монокристаллах фосфида галлия.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Провести экспериментальные исследования диффузии примесей переходных металлов в монокристаллическом фосфиде галлия и определить их основные диффузионные параметры.

2. Изучить влияние зарядовых состояний примесных атомов переходных металлов на параметры их диффузии в фосфиде галлия.

3. Исследовать взаимосвязь между энергетическим спектром дефектов, образующихся при диффузионном легировании образцов переходными элементами, и их зарядовыми состояниями.

4. Провести экспериментальное исследование амфотерности электрической активности некоторых примесей в фосфиде галлия.

5. Развить модельные представления о характере взаимодействия примесей переходных металлов с дефектами кристаллической решетки полупроводниковых соединений А3В .

Научная новизна работы состоит в развитии и обобщении физических представлений о взаимосвязи электронной структуры примесных состояний переходных металлов в кристаллической решетке фосфида галлия с их диффузионными параметрами.

К наиболее существенным результатам, представленным в диссертации, относится следующее:

1 .Установлено, что параметры диффузии примеси железа в зарядовых состояниях Ре3'(Зс15) и Ре'(3с17) в фосфиде галлия одинаковы. Величина коэффициента диффузии железа зависит от степени дефектности кристалла фосфида галлия, но не зависит от зарядового состояния примеси.

2.По- виду распределения в диффузионных слоях марганца в фосфиде галлия парамагнитных центров Мп2+(3с15) и глубоких примесных центров с энергией уровня Еу+ 0,4 эВ, определяющих полосу примесного оптического поглощения, установлено, что примесь марганца в фосфиде галлия в разных зарядовых состояниях имеет разные параметры диффузии.

3.Обнаружено, что примесь марганца в фосфиде галлия электрически амфотерна, причем донорное состояние, проявляющееся в низкоомных

образцах с дырочным типом проводимости, по данным исследований ЭПР, принадлежит центру с пониженной симметрией. Предложен механизм диффузии, объясняющий изменение параметров уравнения Аррениуса для примеси марганца в фосфиде галлия, основанный на представлениях о реконструкции примесного центра марганца при изменении его зарядового состояния.

4.Показано, что медь в фосфидах галлия и индия обладает амфотерностью электрической активности. Акцепторное состояние является ловушкой для дырок и определяет эффект очувствления собственной фотопроводимости, донорное выступает как центр рекомбинации.

5.В фосфиде галлия и фосфиде индия медь обладает переменной валентностью, образуя четыре ковалентных связи с атомами фосфора в материале с электронным типом проводимости и две в дырочном материале. Предложена модель примесных центров меди и марганца в полупроводниковых фосфидах, объясняющая амфотерность их электрической активности.

6. Сформулированы условия получения фоточувствительных в собственной области спектра образцов ОаР:Си и 1пР:Си.

7. Форма спектров примесного поглощения и фотопроводимости образцов, компенсированных примесями переходных металлов, указывает на их многозарядность.

8.0пределены и сопоставлены между собой параметры диффузии примесей хрома, марганца, железа и кобальта в фосфиде галлия. Установлена корреляция между энергией активации диффузии и величиной предэкспоненциального сомножителя в уравнениях Аррениуса.

Практическая значимость проведенных исследований

1. Определены количественные характеристики диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия, необходимые для расчетов технологических операций и прогнозирования поведения фосфида галлия и приборов на его основе при эксплуатации.

2. Определены условия получения компенсированных и фоточувствительных образцов СаР:Си и 1пР:Си. Показано, что для получения компенсированного материала за счет диффузионного легирования медью слиточных образцов с электронным типом проводимости концентрация замещающей меди должна превышать концентрацию мелких доноров. Для получения фоточувствительного материала это превышение должно быть минимальным.

3. Показана перспективность использования фосфида индия, легированного медью, в антенных устройствах, с оптоэлектронным управлением.

4. Данные по компенсации медью слиточных образцов можно рассматривать как возможный метод оценки степени отклонения от стехиометрического состава.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Экспериментальные результаты исследования диффузии и растворимости примесей хрома, железа, марганца и кобальта в фосфиде галлия. Примеси переходных металлов диффундируют предпочтительно по диссоциативному механизму. Температурная зависимость эффективного коэффициента диффузии во всех случаях описывается уравнением Аррениуса. Имеется корреляция между энергией активации диффузии примеси и величиной предэкспоненциального множителя. Для марганца обнаружены две энергии активации диффузии, соответствующие различным зарядовым состояниям примеси.

2. Механизм диффузии, объясняющий изменение параметров уравнения Аррениуса для примеси марганца в фосфиде галлия, основанный на представлениях о реконструкции примесного центра марганца при изменении его зарядового состояния. Наблюдаемая при низкотемпературной диффузии большая энергия активации ~ 4,7 эВ соответствует узельным состояниям марганца Мп 2+ связанного с решеткой четверкой ковалентных связей. При перекомпенсации материала примесный центр изменяет свою валентность и осуществляет связь только с двумя из четырех атомов окружения. В этом зарядовом состоянии энергия активации диффузии составляет величину лишь ~ 0,9 эВ.

3. Параметры диффузионного уравнения Аррениуса для примесей переходным металлов определяются степенью возмущения кристаллической решетки, вносимой ими при замещении собственных атомов. Для примесных, состояний, вносящих в решетку при замещении малое возмущение, энергия активации велика, как и увеличение энтропии, связанной с разупорядочением кристалла при выходе атома в междоузельное положение. Для примесных центров, вносящих в кристалл при замещении существенное возмущение, энергия активации мала, а изменение энтропии системы при выходе атома в междоузлие может быть отрицательным. В ковалентных полупроводниках энергия активации и изменение энтропии максимальны для процессов самодиффузии.

4. Модель примесных центров меди и марганца в полупроводниковых фосфидах, объясняющая амфотерность их электрической активности. В фосфиде галлия и фосфиде индия эти примеси обладают переменной валентностью, образуя четыре ковалентных связи с атомами фосфора в материале с электронным типом проводимости и две в дырочном материале.

5. Экспериментальные результаты исследования фотопроводимости в сильно, компенсированных медью образцах фосфидов галлия и индия. Обнаружены аномалии вида спектров фотопроводимости в области фундаментального поглощения, обусловленные эффектами реконструкции примесных центров, индуцированными оптическим возбуждением. Эти же причины являются причиной обнаруженных аномалий кинетики фотопроводимости.

6. Экспериментальные результаты исследования спектров фотоионизации глубоких примесных центров в ОаР, СэЛб и 1пР. Установлено, что в случае процессов оптического возбуждения дырок в валентную зону, спектральные зависимости сечений фотоионизации центров зависят от их зарядовых состояний.

Достоверность полученных результатов определяется построением физических моделей с учетом основных явлений, определяющих свойства процессов или объектов, многократной экспериментальной проверкой результатов измерений, большая часть которых получена с использованием управляемого компьютером спектрально-вычислительного комплекса. При измерениях использовались апробированные методики, аттестованная и поверенная аппаратура. В ряде случаев экспериментальные результаты дополняются данными численного моделирования. Часть полученных результатов согласуется с выводами других авторов.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях: "Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах", Ульяновск, 1997; "Проблемы электротехнических материалов и кабельных изделий (1СЕМЕС-97)"; "Оптика полупроводников", Ульяновск 1998 г.; "Релаксационные явления в твердых телах", Воронеж, 1999.

Международных научно - технических семинарах: "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах. М. МЭИ. 1997,1998,1999 г. Всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах: "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов" Кишинев, 1986; "II Всесоюзн. конф. по физике соединений А3В5" Новосибирск, 1981; II Всесоюз. конф. "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках", Воронеж, 1987; "Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов" Москва,1988; "Фазированные антенные решетки и их элементы: автоматизация проектирования и измерений (ФАР-90)" Казань, 1990; II Всесоюзн. Совещание по глубоким уровням в полупроводниках. Ташкент, 1980; IV Всесоюзн. науч.- техн. сем. "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем" Рязань, 1987.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 43 работы, в том числе: 18 статей в центральной печати, 15 статей в сборниках, 10 - тезисы докладов.

В совместных работах автору принадлежит постановка проблемы взаимосвязи параметров диффузии примесей переходных металлов с их зарядовыми состояниями. Им инициированы работы по изучению природы примесных состояний меди в полупроводниковых фосфидах. Предлагаемые в

работе физические модели предложены и разработаны лично автором.

В изготовлении легированных образцов принимали участие А.А.Сустретов, Ю.В. Захаров. Экспериментальные установки для регистрации фотопроводимости создавались совместно с Ю.В. Захаровым и C.B. Железным, измерения и анализ спектров ЭПР осуществлялись А.И. Спириным и В.И. Кирилловым, измерения фотолюминесценции выполнялись Л.П. Бордюжей. Расчеты параметров отдельных спектров с привлечением ЭВМ выполняли В.А. Буслов и С.А.Сушков.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 207 страниц текста, включая 67 рисунков, 4 таблицы и библиографию из 155 наименований.

Основное содержание работы.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены закономерности процессов диффузии примесей в полупроводниках. В подавляющем большинстве случаев под параметрами диффузии подразумеваются значения предэкспоненциального множителя и энергии активации в уравнениях Аррениуса

D(T) = D0cx (1)

Обобщение имеющихся в литературе сведений показывает, что экспериментальные данные исследований параметров диффузии примесей в полупроводниковых соединениях весьма неоднозначны. Обнаруживаются различия в параметрах диффузии одной и той же примеси в одном и том же материале.

Современный уровень физических представлений о процессах дефектообразования и диффузии в полупроводниковых материалах допускает многовариантное толкование экспериментальных результатов. Авторы различных работ сходятся во мнении, что миграция атомов примеси происходит в условиях их взаимодействия с дефектами кристаллической решетки2. Поскольку особенность полупроводников состоит в том, что зарядовые состояния реагирующих дефектов могут существенно изменяться, неоднозначность экспериментальных данных кажется легко объяснимой независимо от предполагаемого механизма диффузии. Ситуация усложняется ввиду возможного влияния на диффузию эффектов комплексообразования.

Принципиально важной особенностью полупроводников является направленный характер ковалентных связей и низкая плотность упаковки их кристаллических решеток. В соединениях A3BS, как и в элементарных Ge и Si, объемы междоузлий практически равны объемам узлов решетки, что

: Атомная диффузия н полупроводниках. Под ред. Д. Шоу - М.: Мир, 1975. - 684 С.

определяет значительную вероятность появления в полупроводниковых кристаллах как свободных междоузельных атомов, так и комплексов типа внедренный атом - вакансия. Все это делает актуальным не столько накопление новых экспериментальных данных по процессам диффузии, сколько изучение их взаимосвязи с определяемыми независимыми методами важнейшими характеристиками исходного материала и зарядовыми состояниями диффундирующей примеси.

Для полупроводниковых соединений А3В5, как и для элементарных Ое, Б!, наблюдается общая закономерность: диффузионный процесс с большой энергией активации А() характеризуется большими значениями предэкспоненциального сомножителя Д>. Характерной особенностью диффузии в полупроводниковых материалах является большой диапазон изменений энтропийного фактора. В отличие от металлов, изменение предэкспоненциальных сомножителей в уравнениях Аррениуса превосходит десяток порядков величины, причем процессы самодиффузии в полупроводниках характеризуются наибольшими значениями энтропийных факторов.

Анализ экспериментальных данных по плавлению металлов и полупроводников3 также показывает, что для последних характерны значительно большие величины энтропий. В полупроводниках помимо двух слагаемых: энтропии, обусловленной позиционным тепловым беспорядком системы при плавлении, и энтропии, связанной с изменением колебательного спектра атомов, имеет место дополнительный «электронный» вклад, обусловленный изменением характера межатомных связей. Это сопоставление указывает на необходимость рассмотрения параметров диффузии примеси с точки зрения реакции кристалла на появление в нем «чужого» атома.

Фосфид галлия можно отнести к числу исключительно удобных объектов для изучения фундаментальных вопросов диффузии. Большая ширина запрещенной зоны при значительных концентрациях мелких легирующих примесей позволяет осуществлять диффузию при известных условиях электронно-дырочного равновесия. В широкой зоне запрещенных энергий легче определить положение локальных уровней.

Исследование диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия осуществлялось как традиционными методами меченых атомов (в случае кобальта, хрома, марганца), так и новыми способами, основанными на анализе распределений в диффузионном профиле различных зарядовых состояний марганца и железа.

В качестве исходных образцов использовались пластины ваР п - типа проводимости, легированные теллуром при выращивании по методу Чохральского. Параметры исходных образцов составляли п=(3+4)*1017 см"3, холловская подвижность цн =(100+130) см2В"'с"' при комнатной температуре. Плотность дислокаций составляла 104-Н05 см"2.

Регель А.Р., Глазов В.М. Энтропия плавления полупроводниковУ/ФТП, 1995. Т. 29. Вып. 5. с. 780 - 805.

Диффузия хрома проводилась в кварцевых ампулах из электролитически нанесенного слоя металла, содержавшего радиоактивный изотоп 51Сг. В ампулы добавлялся порошок фосфида галлия. Время диффузии изменялось от 10 минут до четырех часов.

Концентрационное распределение хрома исследовалось методом снятия тонких слоев и измерения их у- активности. Вид распределения хрома в полулогарифмических координатах характеризуется двумя участками: приповерхностный простирается на глубину до 50 мкм, объемный распространяется в глубину образца и описывается при известном времени диффузии t функцией tvfc[xJ(2Dt)"\

Уравнение Аррениуса для экспериментальных значений, полученных в интервале 900-1130 °С, имеет вид

£> = 6.2*10 ехр^-—-J см с .

Диффузия кобальта осуществлялась в кварцевых ампулах из слоя металла, содержащего радиоактивный изотоп 60Со. Время диффузии изменялось от 10 минут при 1100 °С до 4 часов при 850 °С. Распределение концентрации кобальта в диффузионных профилях может быть охарактеризовано двумя участками, как и в случае хрома. Было замечено, что переход от приповерхностного к объемному участку совпадает с исчезновением ямок травления на поверхности образца. Авторадиограммы показали, что ямки декорированы примесью, не удаленной после химического травления в соляной кислоте. На фотоотпечатках отчетливо видно, что интенсивность излучения резко снижается при сошлифовывании нарушенного эрозией слоя.

Объемный участок, характеризующий собственно диффузию примеси кобальта, может быть аппроксимирован erfc- функцией. Температурная зависимость коэффициента диффузии Со в GaP в исследованном температурном интервале имеет вид

Исходными образцами для изучения диффузии марганца служили пластины GaP, легированные теллуром при выращивании по методу Чохральского. При комнатной температуре параметры образцов составляли п=(1-3)-1017см"3, ц„=(100+130) см2В"'с"'.

Диффузия осуществлялась из электролитически нанесенного на поверхность образца слоя марганца, содержащего изотопы 54Мп, в кварцевых ампулах. Время диффузионных отжигов менялось от 4-х часов при 1200 °С до 23-х при 970 °С. Измерение профилей концентрационного распределения примеси в диффузионных профилях осуществлялось методом снятия тонких слоев и регистрации их у-активности. На полученных распределениях можно выделить два характерных участка (приповерхностные области ~20 мкм в рассмотрение не принимаются): с плавным у поверхности и резким в объеме

изменением концентрации в полулогарифмических координатах. Переход от одного участка к другому происходит в интервале концентраций (1-ьЗ)-10|7см" 3. Такой характер распределения концентрации примеси в диффузионном слое связан с концентрационно-зависяшей диффузией, возможной причиной которой могло быть различие в диффузионных параметрах разных зарядовых состояний марганца. С целью выяснения такой возможности были проведены измерения распределений разных примесных состояний марганца в диффузионных слоях фосфида галлия.

Диффузионные слои, полученные при высоких температурах, сильно поглощали видимый свет и обнаруживали при 77 К сигнал ЭПР с фактором спектроскопического расщепления ^2,003. Состояния оптически активного Мп измерялись по величине оптической плотности вблизи максимума поглощения при Ьу = 0.8 эВ, а содержание состояний Мп(3<3)5 определялось по интенсивности сигнала ЭПР.

Было установлено, что диффузия при температурах ниже ~ 950 °С не приводит к перекомпенсации исходного материала и спектра примесного оптического поглощения марганца в образцах не наблюдалось. Распределение примеси Мп в диффузионных слоях, полученных при низких температурах, определяется распределением состояний Мп(3с1)5, которое удовлетворительно описывается егй-функцией. Температурная зависимость коэффициента диффузии Мп(3<1)5 может быть записана в виде

0 = 2.|.10'ех/ 47±°-3эВ

кТ

Повышение температуры диффузии приводило к появлению в диффузионных слоях ОаР<Мп> наряду с ЭПР-центрами оптически активных состояний марганца. Если изменение содержания поглощающих центров в диффузионном профиле хорошо описывается егй;-функцией, то ЭПР-центры марганца до некоторой глубины распределены практически равномерно.

Температурная зависимость коэффициента диффузии оптических центров Мп в ваР для интервала температур 950-1130 °С описывается уравнением Аррениуса

Дано обоснование полученных результатов на основе решения уравнения диффузии из неограниченного источника при выполнении следующих условий. Если при диффузии однозарядной акцепторной примеси ее концентрация не превышает концентрацию электронов проводимости исходного образца, то процесс диффузии описывается одним значением коэффициента диффузии -Ос, но если концентрация акцепторной примеси выше концентрации исходных доноров, появляются нейтральные акцепторы, имеющие другой коэффициент диффузии - Ор> Ос. Распределения интегрального содержания марганца в диффузионных профилях, полученных радиоизотопным анализом, хорошо описываются на основе этих

представлений.

Диффузия железа в интервале температур 870-1150 °С исследовалась так -же с привлечением ЭПР. Источником служила пленка металла, осажденная на образцы в высоком вакууме методом электронно-лучевого испарения.

Измерения спектров электронного парамагнитного резонанса на спектрометре РЭ 1301 при 77К обнаружили присутствие в легированных образцах сигналов, связанных с железом. Спектр "А", обусловленный состояниями Fe° (3d5), характеризуется фактором спектроскопического расщепления g=2,027; спектр "В" с фактором g = 2,133 связан либо с состоянием узельного железа Fe2' (3d7), либо с междоузельным железом. В зависимости от температуры диффузии и удельного сопротивления фосфида галлия можно получить либо диффузионные профили, содержащие центры ЭПР только одного типа, либо, в случае n-GaP, оба состояния железа. В последнем случае было установлено, что состояния Fe° (3d5) находятся вблизи поверхности, а центры, дающие спектр "В", определяют фронт диффузии примеси. Анализ вида концентрационных распределений состояний железа показал, что они определяются одним значением коэффициента диффузии при заданной температуре. Сделан вывод, подтверждающий узельную природу центров, ответственных за спектр "В". Показано, что коэффициент диффузии железа не зависит от его зарядового состояния. Температурная зависимость коэффициентов диффузии Fe в GaP, определенная из распределений парамагнитных центров описывается выражением Аррениуса: D = 1x10 4 ехр [-(3,47 ± 0,1)эВ/кТ], см 2 с

Результаты измерений параметров диффузии примесей приведены на

рис.1.

Для понимания больших значений D0 проанализирован процесс самодиффузии в полупроводниках. Энергия активации диффузии при вакансионном или диссоциативном механизмах включает энергию образования вакансии в узле кристаллической подрешетки. В полупроводниковом кристалле с ковалентными связями между атомами для образования вакансии требуется разрыв четырех связей. Завышенной оценкой необходимой для этого энергии может служить величина четырех ширин запрещенной зоны полупроводника. При таком подходе выражение для самодиффузии в тетраэрических полупроводниках может быть записано в виде

(2)

где я-межатомное расстояние, Vo - частота колебаний атома в решетке.

В выражении (2) только ширина запрещенной зоны полупроводника значительно зависит от температуры. При высоких температурах, когда и осуществляется диффузия, она может быть описана выражением вида Eg(T)=E0-aT. Коэффициент а., таким образом, определяет величину

энтропийного фактора 4«/^ а энергия образования вакансии составляет 4Е(

12 р 7 :

'о

§ 2 £

о"

а

ад

~ -3 : -8 1

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Энергия активации,эВ

Рис. 1 Параметры диффузии примесей в фосфиде галлия. Параметры

диффузии ди> Ад и ре дополнительно взяты из литературы45

Полученные значения энергий активации самодиффузии хорошо согласуются с данными экспериментальных значений практически для всех относительно широкозонных полупроводников А3В5 и ковалентных ^ и Ое. Порядки величин предэкспоненциальных множителей также коррелируют с данными наших оценок. Очевидно, что описанный подход не в состоянии объяснить существенных различий в параметрах самодиффузии компонентов соединений.

Данные рис.1 подтверждают компенсационную корреляцию между энергией активации и величиной предэкспоненциапьного сомножителя в уравнениях Аррениуса, свойственную полупроводникам.

Для объяснения различий в параметрах диффузии примесей и собственных атомов предлагается рассматривать диссоциативный механизм. Переход атома из позиции замещения в междоузлия полупроводникового кристалла сопровождается появлением вакансии. Область кристалла вокруг вакансии релаксирует, стремясь понизить полную энергию системы. При этом происходит возмущение большого числа валентных связей, определяющее, как и в случае плавления полупроводников, большие значения энтропийных факторов. Аннигиляция пары Френкеля приводит к восстановлению

4 Худяков C.B. Диффузия и влияние глубоких примесей на электрические и оптические свойства фосфида галлия,- Автореф. канд. дисс. Ленинград, 1981.

s Шишияну Ф.С., Георгиу. Диффузия, растворимость и электрическая активность железа в фосфиде ПЧЛНЯ//ФТП, 1976, Т. 10,-№ I,-С. 2188-2189.

* Мп

i ... i i i l i

исходного упорядочения. Если в позиции замещения находится атом примеси, то он уже создает искажения. Его выход в междоузлие также приведет к появлению вакансии, но изменение энергии кристалла при этом будет меньше, как и энтропии системы, по сравнению с собственным атомом, поскольку исходное состояние уже содержало возмущение. Таким образом, становится понятной общая закономерность: чем ближе электронная структура примеси замещения к электронной структуре собственного атома, тем большие значения энергии должны характеризовать ее выход из узла решетки, тем большие изменения претерпевает при этом окружение образующейся вакансии. Ясно, что для полупроводниковых соединений, имеющих два типа вакансий, не следует ожидать одинаковых параметров самодиффузии компонентов.

Для объяснения различий в параметрах диффузии разных состояний марганца в фосфиде галлия необходимо сделать предположение о том, что они существенно по-разному размещаются в решетке фосфида галлия. Аргументом в пользу этого заключения могут служить результаты спектроскопических исследований образцов р-ОаР:Мп, показавшие наличие центров орторомбической симметрии, представляющих собой атом марганца в позиции замещения галлия, связанный только с двумя атомами фосфорного окружения из четырех. Небольшая энергия активации ~ 0,9 эВ объясняется тем, что для выхода атома в междоузлие требуется разрыв только двух связей. В п-ОаР:Мп марганец имеет тетраэдрическое окружение и энергия активации диффузии - 4,7 эВ - велика. Причиной того, что примесь марганца образует разные центры в образцах с различным положением уровня Ферми, является устойчивая конфигурация 3<15 - оболочки. В отличие от марганца, примесь железа обеспечивала тетраэдрический характер связей за счет изменения заполнения внутренней Зё - оболочки. Поэтому параметры диффузии железа не зависели от положения уровня Ферми. Сопоставление параметров диффузии Ре в ваР, полученных ранее, с нашими данными, свидетельствует о том, что они зависят от дефектности монокристалла, но не от зарядового состояния примеси. Сделан вывод, что хотя в полупроводниках, особенно таких широкозонных как фосфид галлия, концентрация свободных носителей мала в сравнении с металлами, дальнодействующее кулоновское взаимодействие между заряженными дефектами не оказывает решающего влияния на процессы диффузии.

Вторая глава посвящена экспериментальному изучению оптического поглощения примесями переходных элементов группы железа в фосфиде галлия. При всем многообразии методов исследования дефектов с глубокими уровнями, возможностями, позволяющими экспериментально регистрировать связанный с ними заряд, обладают лишь некоторые. В этой главе рассматривается возможность и результаты определения заряда примесей по виду спектральных зависимостей поперечного сечения их фотоионизации.

В первой части главы приведено описание известных в литературе полуэмпирических моделей центров с глубокими уровнями. Большая часть

моделей для описания локализованных на дефекте частиц использует представления потенциальных ям нулевого радиуса. Энергия основного состояния Е, является эмпирическим параметром, а зарядовое состояние центра определяется дальнодействующей частью кулоновского потенциала.

Общими выводами анализировавшихся работ является следующее. Если в результате поглощения фотона глубоким центром образовавшийся носитель заряда не взаимодействует с ним, сечение фотовозбуждения имеет максимальное значение при удвоенной энергии Ej. Если после фотоионизации центр притягивает свободный носитель заряда, максимум спектра смещается в сторону меньших энергий, а его порог при Ъю = Ej имеет ненулевое значение. В случае отталкивающего потенциала максимум спектра смещается в сторону больших, чем 2Ej энергий квантов. Показано, что пренебрежение эффектами кулоновского взаимодействия при фотовозбуждении, приводит к неверным значениям определяемых энергий.

Кроме этого, рассмотрены теоретические модели фотоионизации, где в качестве волновой функции локализованного состояния выбирались волновые функции свободного 3d - атома примеси. Приведены известные в литературе выражения как для разрешенных по четности переходов электронов валентной зоны на d - уровень, так и запрещенных (AI * 0) переходов d - уровень - зона проводимости с учетом кулоновского взаимодействия возбужденного носителя с примесным центром.

Спектр оптического поглощения хрома в фосфиде галлия имеет сложную структуру и аппроксимируется двумя примесными полосами: длинноволновой с порогом вблизи ~ 0.6 эВ и коротковолновой, край которой находится вблизи ~ 1.05 эВ. Длинноволновая полоса описана выражением для поперечного сечения фотоионизации с энергией ионизации Ej = (0.60 ± 0.01) эВ для случая, когда фотоионизованная дырка движется в поле положительного единичного заряда. Форма коротковолновой полосы спектра описывается моделью ионизации с Е;=1.05 ± 0.02 эВ, при том, что взаимодействия дырки с центром не происходит. Различие в величинах зарядов центров может указывать на то, что в спектре наблюдаются полосы, связанные с фотовозбуждением дырок с примесных уровней хрома, соответствующих различным зарядовым состояниям примеси. Это предположение подтверждается изменениями спектров оптического поглощения при изменении положения уровня Ферми, вызванного введением в материал термоакцепторов при тепловой обработке.

Сделан вывод, что введение хрома может привести к появлению в запрещенной зоне GaP глубоких примесных уровней Ev + (0.60 ± 0.01), Ev + (1.05 + 0.02). Сравнение с данными ЭПР позволяет сделать заключение о том, что полоса с Ej = 1.05 эВ описывает переход Cr(3d4)->Cr(3d5), а полоса с Е| = 0.60 эВ переход Cr(3d3) -» Cr(3d4). При этом Cr(3d5) относительно решетки GaP не имеет заряда, Cr(3d4) имеет заряд +1 е", а Cr(3d3) имеет два нескомпенсированных положительных заряда относительно решетки.

Процессы перезарядки примесных состояний хрома идут через изменение заполнения внутренней Зс1-оболочки хрома, но при этом конфигурация валентной оболочки не изменяется.

Спектр пропускания диффузионных слоев марганца в ваР характеризуется единственной полосой, связанной с фотовозбуждением уровня акцептора с ЕМп=ЕУ+0,4 эВ. Спектр оптического поглощения ваР<Мп> описывается моделью фотоионизации глубоких центров в отсутствие кулоновского взаимодействия. Хорошее совпадение экспериментальных данных с расчетами указывает на отсутствие заряда у состояний Мп(3<15), ответственных за наблюдаемый сигнал ЭПР.

Спектр оптического поглощения высокоомных образцов р- ОаР<Ре> в длинноволновой части спектра описывается полосой с энергией ионизации Е;= 0.70 ± 0.01 эВ. Фотовозбужденная дырка движется в поле отталкивающего кулоновского потенциала единичного заряда. Значение энергии ионизации совпадает с величиной, определенной из температурной зависимости параметров эффекта Холла. Форма коротковолновой полосы хорошо описывается при значении Е; = 1.20 + 0.03 эВ, когда взаимодействие дырки с центром отсутствует, что согласуется с данными других работ. Структура спектра оптического поглощения в образцах ОаР<Ре> аналогична структуре спектров в ОаР<Сг>. Сопоставление данных ЭПР и оптического поглощения, полученных на наших образцах позволяет связать полосу с Е) = 0.7 эВ с переходом Ре(3<15) —» Рс(3с16), а полосу с Е, = 1.2 эВ с переходом Ре(3с1б) —> Ре(3с17). Первая полоса соответствует фотовозбуждению одной из двух дырок, связанных на примесном атоме железа, во втором случае фотовозбуждается единственная на центре Ре(3с16) дырка.

Спектры оптического поглощения перекомпенсированных образцов ОаР:№ также характеризуются наличием в примесной области спектра двух полос. Первая полоса соответствует возбуждению дырки с уровня Еу+ 0,62 эВ. Вторая имеет длинноволновый порог вблизи 1,4 эВ. На основании измерений примесного оптического поглощения в полученных образцах, можно сделать вывод, что примесь никеля имеет несколько зарядовых состояний: №2' (Зс19 №'" (Зс!8) и №° (Зс17). В запрещенной зоне ваР никель дает два акцепторных уровня, отстоящих от потолка валентной зоны на 0,62 и 1,42-И ,44 эВ. Имеющиеся в некоторых образцах полосы поглощения резонансного вида при 0,73-0,74 эВ обусловлены внутрицентровым возбуждением примесных центров, связь которых с обнаруженными уровнями нуждается в уточнении.

Спектры оптического поглощения высокоомных образцов ОаР:Си, полученных диффузионным насыщением п- ваР медью, сложны. Общий вид спектра закаленного образца хорошо соотносится с результатами других работ: полоса с порогом в интервале энергий квантов 0,5 -н 0,6 эВ в спектре доминирует, максимум при 1,05 эВ на зависимости проявляется в виде уступа. В коротковолновой области спектра наблюдается вторая интенсивная полоса. Отжиг приводит к трансформации спектра поглощения. Он имеет

признаки полосы с максимумом около 0,75 эВ, проявляющейся на фоне уменьшившей свою интенсивность полосы с порогом 0,5 -5- 0,6 эВ. Интенсивность коротковолновой полосы изменяется незначительно.

Основные результаты главы показывают, что у примесных атомов переходных металлов в запрещенной зоне GaP может наблюдаться до двух акцепторных уровней. Возбужденные с этих уровней дырки либо отталкиваются однократно заряженным центром, либо не взаимодействуют с ним.

В третьей главе рассматриваются результаты исследования фотоэлектрических свойств образцов фосфида галлия, компенсированных примесями никеля и меди. Даны описания экспериментальных установок, использовавшихся в работе.

Фотопроводимость образцов легированного никелем фосфида галлия исследовалась с целью уточнения природы полосы резонансного вида с максимумом 0,73 эВ при 300 К. Измерения показали, что она наблюдалась только в образцах с электронным типом проводимости. Спектры фотопроводимости измерялись при температурах 90 + 450 К. Величина фотопроводимости в максимуме резонансной полосы экспоненциально падает с энергией активации 0,14 эВ по мере снижения температуры, а в остальной части спектра сигнал меняется слабо. Эти данные свидетельствуют о фототермической природе наблюдаемой полосы, а получаемые значения энергии активации связаны с положением одноэлектронного уровня возбужденного состояния центра относительно дна зоны проводимости.

Поведение полосы описано в рамках представлений теории электрон-фононного взаимодействия для примесного центра. Квадрат полуширины резонансной полосы зависит от температуры следующим образом:

WV22 =(8 In 2)S{hcofctt{^ , (3)

где S = 2,9 ± 0,1 - фактор Хуан- Риса-Куня, ЪП= 38 ± 1 мэВ - энергия фонона, с которым происходит взаимодействие. Сдвиг Франка-Кондона, определяемый соотношением AFC=S'RQ, оказывается равным 0,11 эВ, т.е. сравним по величине с энергией активации температурного роста резонансной полосы.

При температуре жидкого азота в изучавшихся образцах удалось получить спектр фотолюминесценции, состоящий из бесфононной линии с энергией Ъшбфл = 0,669 эВ и длинноволнового крыла с обозначенными эквидистантными повторениями, отстоящими от основной линии на 38 ± 2 мэВ, 77 ± 2 мэВ, 115+ 2 мэВ. Спектр связан с излучательным переходом центра Ni2"(3d9) в фосфиде галлия. Значению ТЮ соответствует продольный оптический фонон TiQlo = 38,2 38,5 мэВ. Основному одноэлектронному состоянию центра Ni2"(3d9) в запрещенной зоне соответствует уровень с энергией Ет= Ес- 0,81 эВ, а возбужденному - уровень Ек= Ес-0,14 эВ.

Подсветка высокоомного р-ОаР:№ видимым светом в собственной или примесной области приводит к появлению в ИК- области описанной полосы фотопроводимости с максимумом 0,73 эВ. Эти измерения показывают, - что центр №''(3с18) является ловушкой для электронов.

Фосфид галлия, легированный медью, обладает хорошими фотоэлектрическими свойствами. Перед изложением новых результатов дается обзор ранних работ, посвященных проблеме меди в фосфиде галлия. Накопленный материал свидетельствует в пользу того, что при легировании фосфида галлия медью в нижней части зоны запрещенных энергий появляется один или два близких по энергиям глубоких примесных уровня. В работах указывается на предположительную возможность существования механизма автокомпенсации проводимости фосфида галлия при легировании медью.

Фотопроводимость изучалась в высокоомных образцах, полученных диффузионным насыщением п-СаР:Си. При комнатной температуре их удельное сопротивление достигало величины 3*Ю10 Ом*см. Спектр состоит из двух полос с характерными для меди признаками. В длинноволновой части имеется полоса с порогом около 0,6 эВ, максимумом фотопроводимости при 1,05 эВ. В коротковолновом диапазоне наблюдается полоса с порогом около 1,5 эВ, монотонно возрастающая до края поглощения. Последняя удачно описывается теоретической зависимостью поперечного сечения фотоионизации электрона с глубокого с1- уровня в зону проводимости. Для описания длинноволновой части спектра фотопроводимости первоначально была применена теоретическая модель сечения фотовозбуждения дырки с примесного (1- уровня. Необходимость применения модели, включающей как параметр заряд центра и константу электрон-фононного взаимодействия, определялась фактом влияния температуры на вид спектров фотопроводимости образцов. Ее форма описана форм-функцией для внутрицентрового перехода6:

Р(НУ) = А5ьМехрГ-^-Бо-8Ш)2

\2YIJ

4кТ8Ш

(4)

где: Ьу - энергия квантов, А - подгоночный множитель, ТгС1=0.045 эВ - средняя энергия участвующих в переходе фононов, к - постоянная Больцмана, Т -температура образца, Е0 =0.57 эВ - разность энергий двух конечных состояний перехода, 8=10.4 - фактор Пекара-Хуан-Куна. Полученные параметры указывают на сильное электрон-фононное взаимодействие, а найденная энергия участвующих в переходе фононов близка к энергии поперечного оптического (ТО) фонона для фосфида галлия. Измерения фотопроводимости показали, что положение полосы с Ъсотах« 1,05эВ практически не меняется при увеличении температуры образца.

Величина максимума полосы растет при повышении температуры практически экспоненциально с энергией активации 0.84±0.02 эВ, в то время

6 Булярский С.В., Грушко Н.С. Генерацнонно-рекомбниашюиные процессы в активных злсментах.-М.: 1Ьл-во Моск.ун-та. 1995.-399с.

как темновая проводимость образца - с энергией активации 0.65+0.02 эВ. Предположено, что имеет место оптическое возбуждение центров меди, приводящее к изменению в образцах соотношения концентраций ловушечных и рекомбинационных центров. Сделан вывод, что полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о существовании в образцах высокоомного р-ОаР:Си оптических переходов, связанных с примесью меди, но не обусловленных прямым возбуждением дырок с глубоких уровней в валентную зону.

В четвертой главе приведены результаты измерений фотопроводимости в области фундаментального поглощения СаР:Си.

После выдержки образца в темноте включение света с длиной волны 447,5 нм (Ьу=2.77эВ>Е8) приводит сначала к быстрому, а потом медленному нарастанию фототока до достижения стационарного значения. Выключение освещения приводит к экспоненциальному падению тока в цепи с постоянной времени 1.2 с до его темнового значения. Быстрое повторное включение света приводит только к быстрому нарастанию величины фототока до его стационарного значения. Определено, что образцы обладают при комнатной температуре эффектом памяти о предшествовавшем освещении с характерным временем около 145 с. В них наблюдается эффект инфракрасного гашения собственной фотопроводимости. При одинаковой глубине гашения, достигавшейся изменением ширины щелей монохроматора, кинетика фототока в пределах погрешности регистрирующих приборов не зависела от длины волны. Выключение ИК возбуждения вызывает еще большее уменьшение тока в цепи образца с последующем медленным восстановлением. Темп нарастания фототока после ИК гашения не зависит от интенсивности и длительности ИК облучения, определяется лишь глубиной гашения собственной фотопроводимости, и при постоянном уровне собственного света значительно ниже, чем после выдержки в темноте.

Объяснение экспериментальных результатов осуществлено на основе следующих положений:

при введении меди в запрещенной зоне фосфида галлия могут возникать 4 два энергетических уровня: нижний, акцепторный - А (Ел« Е„+ 0,51 эВ) и верхний, донорный - В (Ев » Еу+ 0,7+0,82) эВ, состояния которых, в зависимости от присутствия или отсутствия на них электронов, обозначаются как А", В0 и А0, В+, соответственно;

акцепторное состояние меди (Зё1^1) появляется при ее изовалентном замещении галлия (Зй10482р') за счет того, что один электрон из заполненной (1-оболочки примеси возбуждается на уровень валентных электронов, а еще один захватывается из решетки;

донорное состояние меди реализуется путем образования центра, представляющего собой ион меди связанный лишь с двумя из четырех атомов фосфорного окружения, аналогично А-центру в 81, два других замыкают свои валентные электроны друг на друга. Данный центр имеет пониженную точечную симметрию из-за смещения иона Си из галлиевого узла в

направлении [110];

нейтральное состояние примеси меди в тетраэдрическом окружении, являющееся акцептором (А0), и нейтральное состояние смещенной меди, являющееся донором (В0), зарядово эквивалентны и могут быть получены одно из другого за счет реконструкции связей;

уровень А обладает свойствами ловушки для дырок, уровень В является центром рекомбинации.

Эффект компенсации любого типа проводимости определяется протеканием квазихимической реакции вида:

В+ + есв <-» А" + рув, из которой следует, что избыток электронов в зоне проводимости приводит к преобладанию акцепторных состояний А", а избыток дырок компенсируется за счет донорных свойств состояний В0. В собственном материале поведение меди можно описывать так же, как это делается в случае центров с отрицательной энергией электронной корреляции: энергетически выгодна ситуация, когда половина состояний приобретает положительный заряд, вторая половина- отрицательный, а уровень Ферми будет стабилизирован точно по середине между уровнями А и В, независимо от концентрации примеси. В легированных монокристаллах концентрации состояний доноров и акцепторов будут определятся типом и концентрацией мелких примесей, изначально присутствующих в материале, и растворимостью меди при температуре легирования. На результат компенсации будет влиять и отклонение легируемого монокристалла от стехиометрии.

Во второй части главы представлены результаты измерений вида спектров собственной фотопроводимости сильно компенсированных образцов ОаР:Си. Увеличение интенсивности светового потока приводит к появлению в области полосы фундаментальных переходов дополнительного максимума фотопроводимости. Выбрав произвольным образом длину волны излучения, можно, на основании данных рис.2, получить как сверхлинейную люкс -амперную характеристику, так и отрицательную фотопроводимость.

Установлено, что в собственной области спектра фотопроводимость, вызываемая излучением, модулированным с частотой около 300 Гц, резко возрастает при дополнительном освещении поверхности образца немодулированным коротковолновым излучением от второго источника. Вид спектра в этом случае сильно зависит от длины волны излучения немодулированного светового потока. Было установлено, что в образцах имеется координатная зависимость фоточувствительности.

Появление в спектре собственной фотопроводимости дополнительного максимума объясняется изменением времени жизни электронов проводимости по глубине образца. Избыточную проводимость образца, вызванную освещением потоком квантов У0 , имеющих коэффициент поглощения а, можно записать как аддитивную с каждого слоя:

Лог = А |1 - ехр(- а(]) + Э2 ехр(- са{ - ехр(- «Г2 +

+03exp(af,~ aí2|l-exp(- a/3)]+... (5)

T:

где A -J^e/игщ, 0¡ = —. и каждый слой образца i характеризуется своим Ч

временем релаксации x¡ . В нашем случае для появления экстремумов спектральной зависимости Да необходимо рассмотреть четырехслойную структуру, обеспечивающую качественное согласие с экспериментом.

0,05 0,045 0,04 < 0,035 * 0,03 g 0,025 1 0,02 е 0,015 0,01 0,005 0

• 2 2,5 3

Энергия квантов, эВ

Рис. 2 Спектр фотопроводимости образца фосфида галлия, легированного медью при температуре 900 °С, при разных значениях ширины щелей монохроматора.

Объяснение эффекта расслоения образца по признаку рекомбинационного параметра под действием собственного света можно . осуществить, исходя из представлений о характере поведения примесных центров меди, рассмотренных ранее, и наличия поверхностных состояний, вызывающих изгиб зон. Фотогенерация электронно-дырочных пар происходит в пределах слоя, определяющегося коэффициентом поглощения света на данной длине волны. При наличии в материале эффекта очувствления собственной фотопроводимости дырки практически полностью захватываются центрами меди в области генерации состояниями А", а электроны, имеющие большие времена жизни, диффундируют с учетом поля захватываемых дырок в объем образца. При этом они захватываются в основном центрами В+. По мере увеличения интенсивности засветки уровень В заполняется электронами, а объем образца приобретает электронный тип проводимости. Избыточность электронов, определяющаяся их диффузией из области оптической генерации, приводит к реконструкции центров В в

центры А, которые являются очувствляющими фотопроводимость ловушками для дырок. При этом время жизни электронов в объеме образца увеличивается.

Если свет поглощается сильно и оптическая генерация осуществляется у поверхности образца в области пространственного заряда, то неравновесные дырки за счет диффузии и дрейфа накапливаются на центрах А за ее пределами. Здесь формируется слой с дырочным типом проводимости и происходит реконструкция ловушечных центров А в рекомбинационные центры В. Время жизни электронно - дырочных пар в слое при этом уменьшается. Таким образом, в результате освещения происходит "расслоение" образца по отношению к временам жизни электронов и дырок. Это расслоение должно усиливаться по мере увеличения интенсивности падающего на поверхность излучения. Вблизи поверхности, в области дебаевского экранирования, накоплению дырок препятствует поле поверхностного потенциала, поэтому здесь должны преобладать преимущественно акцепторные состояния А" примеси меди даже при отсутствии освещения. Таким образом, время жизни электронов проводимости в образцах СаР:Си может изменяться в направлении распространения собственного света, проходя через максимум в области дебаевского экранирования и через минимум в соседней области реконструкции центров. В ситуации, когда образец возбуждается двумя потоками, пространственная неоднородность рекомбинационного параметра индуцируется немодулированным излучением.

Пятая глава диссертации посвящена изучению поведения меди в фосфиде индия. Содержание главы предваряет обзор работ по 1пР:Си, который показывает, что, как система уровней, так и характер электрической активности примеси во многом аналогичен йаР: уровень А имеет энергию Е,.+(0.28+0.31) эВ, для второго уровня меди - В термическая энергия ионизации дырок составила 0,64 эВ, а оптическая - 0,55 эВ. Фактически это означает отрицательное значение сдвига Франка - Кондона. Отмечается сильное различие в концентрациях центров А и В. Данные о том, какой уровень: Ед или Ев обладает сенсибилизирующими свойствами, неизвестны. Примесь меди при диффузионном введении вызывает резкое уменьшение концентрации и подвижности электронов и дырок. Такое влияние примеси меди на свойства 1пР объяснялось выделением металлической меди и кластеров 1п-Си при распаде пересыщенных твердых растворов меди в образцах.

Исследовались образцы 1пР:Си, полученные путем диффузионного легирования в кварцевых ампулах монокристаллов с разным типом и уровнем легирования. После легирования образцы из слитков п-типа проводимости можно было разделить на две группы: первая приобрела дырочный тип проводимости с концентрацией дырок Ю"+1012 см'3 , вторая - сохранила тип проводимости с концентрацией электронов 1016+ 4'10псм"3. В дырочном фосфиде индия после диффузии меди концентрация свободных носителей

упала с 3*1018 до 4-5*10|5см"3. При охлаждении этих образцов концентрация свободных дырок падала, что позволило определить положение компенсирующего уровня как Ev+ 0,1 эВ.

Низкотемпературные отжиги показали более высокий темп восстановления электрических параметров у образцов р-типа. Обращает на себя внимание отсутствие в этих образцах полосы поглощения, связанной с уровнем А, который обнаруживается в полуизолирующих образцах InP:Cu из измерений инфракрасного гашения собственной фотопроводимости.

Объяснение результатов легирования в первом приближении предполагает наличие у примеси двух состояний - акцепторного Cus с энергией уровня ЕА= Ev+ 0,3 эВ и донорного, связанного с междоузельной медью Cu¡, с уровнем, лежащим вблизи потолка валентной зоны, ED= БД ОД эВ. Диффузия примеси в материал с электронным типом проводимости приводит к преимущественному замещению медью индиевых вакансий из-за смещения квазихимической реакции

Cu¡° + Vln° +е<-> Cus~ вправо до тех пор, пока для концентраций центров не начинает выполняться условие Ncu>Nd или Nq,> Nv • При выполнении этого условия электронное равновесие останавливает процесс замещения и вновь вводимая медь локализуется в междоузлиях. Следует ожидать, что при высоком уровне легирования (Ncu>ND) положение уровня Ферми стабилизируется между полностью заполненным уровнем ЕА= Ev+ 0,3 эВ с концентрацией NCü = ND и дном зоны проводимости (точнее уровнем - мелкой примеси исходного легирования), т.е. вблизи значения Ер « Ес-0,5 эВ. Связанный с междоузельными атомами меди энергетический уровень оказывается при этом не ионизованным, поскольку лежит ниже уровня акцепторных состояний Cus и не оказывает решающего влияния на электрические свойства материала.

В дырочном фосфиде индия, напротив, именно уровень Е„+0,1 эВ играет решающую роль, так как избыток дырок приводит к преимущественному растворению меди в междоузлиях и ионизации донорного уровня с » одновременной компенсацией дырок. Концентрация дырок в валентной зоне определяется при этом тепловыми забросами электронов на опустошенный уровень Ev+0,1 эВ, связанный с Cu¡+. Факт преимущественного растворения меди в междоузельном положении подтверждается видом спектра оптического поглощения, в котором отсутствует полоса, связанная с уровнем Е„+ 0,3 эВ. То обстоятельство, что связанный с междоузельной медью донорный уровень лежит вблизи потолка валентной зоны, объясняется следующим образом. Можно предполагать, что междоузельный атом значительно возмущает ковалентные связи решетки. Это приводит к повышению энергии связывающей орбитали и, соответственно, "выталкиванию" заполненного электронами энергетического уровня над потолком валентной зоны, т.е уровень донорной меди лишь спровоцирован примесью, но генетически принадлежит кристаллу. Кроме того, деформация связей должна привести к

понижению энергии антисвязывающих орбиталей и появлению в запрещенной зоне свободных от электронов состояний вблизи дна зоны проводимости. Это обстоятельство объясняет факт получения низкоомного n-inP:Cu> когда растворение меди в узлах лимитируется не концентрацией доноров, а концентрацией вакансий. При этом появление междоузельных атомов происходит без достижения значительной компенсации, когда nCu = Nv < Nd и индуцируемые ими акцепторные состояния вблизи дна зоны проводимости выступают как ловушки для электронов.

В высокоомных образцах n-InP:Cu ПРИ температурах ниже 150 К нами было обнаружено ИКГФП с порогом около 0,32 эВ. Типичный вид спектра представлен кривой 1 на рис. 3 Видно, что эффект гашения пропадает в области энергий квантов больших 0,9 эВ. В этой области имеет место обычная фотопроводимость. Величина сигнала ИКГФП зависит от температуры, поскольку оптическое возбуждение носителей конкурирует с процессами термической активации. Энергия активации процесса его температурного гашения составила 0,27 эВ. Таким образом, как и в случае фосфида галлия, уровень А является очувствляющим собственную фотопроводимость.

© С

Е

к

и

60 -

50

40 Г 2

30 1 / Ев

20 / i L

10 0 - / jf 0,5 эВ i 0,3 эВ

ГР ТТЛ

Ее

ЕА

0,3 0,8

Энергия квантов, эВ

1,3

Рис. 3 Спектр инфракрасного гашения собственной фотопроводимости (1) и примесной фотопроводимости (2) образца п-1пР:Си ПРИ 90 К. Система уровней меди в ¡пр показана справа.

С помощью диффузии цинка в образцы п-1пР:Си удалось создать р+_ ; структуры, на которых проводились измерения тока, индуцированного освещением. Структуры обладали выпрямляющими свойствами и в прямом смещении имели два участка ВАХ: линейный при малых напряжениях и квадратичный при больших. При обратном смещении спектр содержит только межзонную полосу, при прямом смещении на омическом участке ВАХ спектр "сдвигается" в длинноволновую сторону, появляется полоса с порогом около !

эВ и дополнительный максимум вблизи края межзонной полосы. Переход на квадратичный участок ВАХ приводит к существенному росту фототока и в спектре начинает проявляться полоса с порогом Ьу я 0,80 эВ, а интегральный максимум смещается в длинноволновую область с Ьу ~ 1,23 эВ в положение Ьу ~ 1,18 эВ. Для объяснения полученных экспериментальных результатов можно, исходя из аналогии системы уровней меди в соединениях А3В5, использовать ранее изложенные представления о природе примесных уровней Си в ваР.

В шестой главе исследовалось_влияние низкотемпературных отжигов на электропроводность образцов ОаР, компенсированных при диффузионном насыщении медью. Измерения проводились непосредственно в процессе отжига по четырехточечной схеме. Зависимости сопротивления от времени отжига при невысоких температурах имеют строго линейный вид на начальных стадиях в широком температурном интервале.

Феноменологическое описание наблюдаемых закономерностей может быть построено на основании следующих представлений. Свободные дырки в валентной зоне полупроводника появляются вследствие их возбуждения с глубоких примесных уровней центров меди. Их концентрация при перекомпенсации материала в первую очередь пропорциональна концентрации незаполненных состояний на уровнях меди. Поскольку один центр В+ способен эмиттировать две дырки:

уравнение (б) определяет кинетику второго порядка относительно концентрации дырок. Поэтому наблюдаемый линейный рост сопротивления образца также описывается кинетическим уравнением второго порядка для концентрации свободных дырок:

где Кр - кинетический коэффициент, ответственной за процесс исчезновения % дырок квазихимической реакции, ДЕ- энергия активации этой реакции. В условиях равновесия заселенность уровней А и В электронами и отношение Na/Nb при Na + Nb = const определяется минимумом полной энергии кристалла с дефектами. При изменении условий ( в нашем случае из-за повышения температуры образца) должно произойти перераспределение состояний А и В с изменением их заполнения, но процесс установления равновесной для заданной температуры концентрации дырок определяется темпом протекания превращений по схеме уравнения (6). Очевидно, что увеличение плотности состояний В с более глубоким уровнем в запрещенной зоне и одновременное уменьшение плотности состояний А вызывает повышение уровня Ферми, что снижает концентрацию дырок в валентной зоне.

Обсуждаются соотношения статистики заполнения электронами

2B+<->pvb+B++B0<->- pvb+B++AV»2pvb +В++А",

(6)

(7)

уровней А и В в условиях их реконструкции. При условии сохранения полного числа состояний меди в кристалле равновесное отношение концентраций состояний А и В описывается выражением вида:

М„(ЕА .Е„Т)1 ГАЕ,

ехр - ——^2- (8)

Мв ^(ЕВ,ЕР,Т) Р I кТ 1

где ДЕд/.в имеет смысл выигрыша системы примесь-решетка при переходе из

метастабильного в стабильное состояние ( в материале р-типа проводимости

А—»В).

Различие в способах связывания меди с решеткой фосфида галлия при разном типе его проводимости может объяснить целый ряд эффектов, наблюдаемых на практике. Становится понятной причина аномально высоких скоростей диффузии меди в соединениях А3В5: имея связь только с двумя атомами фосфорного окружения, центр В способен легко диссоциировать с образованием междоузельного атома и вакансии при относительно невысоких температурах. Миграция междоузельных атомов меди осуществляется быстро, но их проникновение в нелегированную область приводит к образованию новых центров А, у которых энергия связи с решеткой, а значит и растворимость в узлах, высока. Накопление в области легирования центров А снова приводит к появлению в ней и центров В, обеспечивающих дальнейшее распространение примеси. При этом становится возможным объяснить зависимость скорости процесса деградации светоизлучающих структур от наличия тока прямого смещения: оптическая генерация, возникающая при инжекции, приводит к появлению состояний В, способных с легкостью диссоциировать. Диффузия атомов меди в п- базу светодиода приведет к ее компенсации и увеличению размеров области пространственного заряда. Ясно, что эти процессы будут протекать очень медленно в случае отсутствия прямого тока через диод.

Используемые нами модели центров меди и марганца в фосфиде галлия предполагают наличие у донорных состояний электрического дипольного момента, который может быть обнаружен некоторыми методами.

Метод измерения диэлектрической релаксации в компенсированных образцах полупроводников и способ ее реализации предложен в работе Яковенко7. Суть метода состоит в измерении на фиксированной частоте температурной зависимости добротности М-Д-П-Д-М - структуры, образованной внешними металлическими электродами, слюдяными прокладками и плоским образцом полупроводника. При наличии на температурной зависимости пика потерь можно судить об энергии активации примесного уровня. Для этого регистрируется зависимость положения максимума пика от частоты измерения добротности.

В ряде работ регистрировались температурные зависимости электрических потерь в образцах кремния, компенсированных золотом и было

7 А.Г. Яковенко, Е.А. Шелонин, В.И. Фистуль Диэлектрическая релаксация в германии, легированном медью.//ФТП, 1983. Т. 17. с. 345.

сообщено о существовании ориентационной зависимости величины пика, что рассматривалось как доказательство нецентральности примеси. Температурно - частотная зависимость пика объяснялась как следствие ионизации дефектов, обеспечивающих последующую реконструкцию центров золота.

Нами были исследованы компенсированные образцы СаР:Си и кремния, легированного примесями золота и платины путем диффузии. Выбор этих легирующих примесей определялся необходимостью воспроизведения известных ранее результатов и желанием иметь в компенсированных образцах центры К" с низкой симметрией.

Температурная зависимость модуля полного сопротивления и величины электрических потерь измерялись по методике работы7 в частотном диапазоне 10-1,1*108Гц на измерителях импеданса ВМ-507, ВМ-508 (ТЕБЬА) в области отрицательных температур. Энергии активации обнаруженных пиков потерь, как и в случае 1, хорошо согласуются с энергиями ионизации примесных уровней золота и платины. Эксперименты показали, что слюдяные прокладки при измерениях могут быть изъяты и заменены разделительной емкостью. Положение пика потерь при этом на температурной шкале изменяется, но сохраняется энергия активации. Из экспериментальных данных следует, что появление максимума на зависимостях связано с включением в

измерительную цепь разделительного конденсатора. Для объяснения полученных результатов рассмотрена эквивалентная схему МДПДМ структуры и показано , что в сильно компенсированных полупроводниках энергия активации типа потерь будет определяться, как и величина электропроводности полупроводника, положением в запрещенной зоне уровня компенсирующей примеси.

Для проверки справедливости использованных представлений проводились измерения удельной электропроводности на постоянном токе, которые сопоставлялись с измерениями температурной зависимости Ютах (Т). В пределах погрешности измерений оба метода дают одинаковые результаты.

В заключении перечислены основные выводы диссертационной работы:

* 1. Выполненный комплекс исследований устанавливает взаимосвязь между параметрами диффузии переходных металлов в полупроводниках и электронными состояниями образуемых ими центров. Диффузия в полупроводниковом фосфиде галлия осуществляется по диссоциативному механизму. Экспериментальные результаты исследований диффузии примесей хрома, железа, кобальта и марганца в фосфиде галлия отражают общую закономерность, характерную для полупроводниковых материалов: величина энергии активации коррелирует со значением предэкспоненциального множителя Эо в уравнении Аррениуса.

2. Значения энтропийных факторов процесса диффузии связаны с возмущением межатомных ковалентных связей вокруг атома замещения. Чем

• ближе электронная структура внешней оболочки примеси к замещаемому атому, тем больше энергия активации ее диффузии и тем больше величина

значением предэкспоненциального множителя Во- Наибольшее изменение энтропии кристалла происходит при выходе в междоузлие собственного атома, что определяет самые большие энергии активации самодиффузии в полупроводниках.

3. Примеси Сг,Со,№ в решетке ваР образуют тетраэдрические связи с фосфорным окружением независимо от своего зарядового состояния. В материале с дырочным типом проводимости внутренние ё- электроны обеспечивают изовалентное замещение галлия. Акцепторные свойства этих примесей определяются способностью локализовать дополнительные электроны на своих 3(1 - оболочках. Параметры диффузии таких примесей зависят от степени дефектности материала, но не определяются электронным равновесием (или зарядовыми состояниями дефектов) в нем. Исследование диффузии железа не подтверждает мнения о значительной концентрации междоузельных атомов примеси в твердом растворе железа в фосфиде галлия.

4. У примесных атомов переходных металлов в запрещенной зоне ваР может наблюдаться до двух акцепторных уровней. Форма спектров примесного поглощения и фотопроводимости образцов, компенсированных примесями переходных металлов, зависит от их зарядового состояния. Возбужденные с этих уровней дырки либо отталкиваются однократно заряженным центром, либо не взаимодействуют с ним.

5. Для примесей переходных металлов с наполовину или полностью заполненной 3(1 - оболочкой (Мп, Си) в фосфиде галлия характерно проявление акцепторных свойств в случае электронного типа проводимости материала и донорных - в случае дырочного. Замещая атомы галлия, эти элементы способны проявлять переменную валентность. Параметры диффузии Мп в ваР и скорость распада твердого раствора Си в БаР, 1пР определяются в первую очередь электронным равновесием. Их диффузия в материале с дырочным типом проводимости осуществляется быстрее, чем в электронном.

6. Бистабильность состояний меди в фосфидах галлия и индия определяет целую гамму взаимосвязанных свойств легированного материала: от эффектов автокомпенсации при легировании до возникновения сверхлинейных люкс-амперных характеристик фотопроводимости и появления дополнительных максимумов в спектре фотопроводимости в области собственных оптических переходов.

7. Возможность оптического возбуждения процессов реконструкции примесных центров меди в фосфидах галлия и индия приводит к значительным эффектам памяти оптического воздействия. Продемонстрированная возможность реконструкции состояний меди позволяет предполагать их участие в процессах деградации светоизлучающих структур на основе полупроводниковых соединений А3В5.

8. Показана возможность практического использования фосфида индия, легированного медью, в качестве материала для активных элементов в антенных устройствах с оптоэлектронным управлением.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Джафаров Т.Д., Демаков Ю.П., Прибылов H.H. Диффузия, растворимость и электроперенос кобальта в фосфиде галлия // ФТТ, 1975, Т.17 , Вып.10, с.3110-3112.

2. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И. О форме полос примесного оптического поглощения арсенида и фосфида галлия, легированных переходными элементами группы железа. - ФТП, 1977, Том 11, вып. 10, с. 2029-2031.

3. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. О поведении хрома в диффузионно легированном фосфиде галлия.// ФТП, 1978, том 12, вып. 11, с. 2256-2259.

4. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. ЭПР в диффузионных слоях марганца в GaP и InP. // Материаловедение (Физика и химия конденсированных сред). Воронеж, ВПИ, 1978,- с. 69-71.

5. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. Зарядовые состояния и диффузия марганца в фосфиде галлия.// ФТТ, 1980, том 22, вып. 11, с. 3322-3326.

6. Постников B.C., Капустин Ю.А., Минеев В.В., Кириллов В.И., Прибылов H.H., Спирин А.И. d-оболочка примесей и глубокие состояния в полупроводниках с симметрией Td. - В кн. Тезисы докл. И Всесоюзн. Совещание по глубоким уровням в полупроводниках. 22-24 октября. Ташкент. ТашГУ, 1980, Ч. II, с 101-102.

7. Кириллов В.И., Постников B.C., Прибылов H.H., Спирин А.И., Рембеза С.И., Бордюжа Л.П., Материкин Д.И. Зарядовые состояния и диффузия железа в фосфиде галлия.- В кн. Тезисы докл. II Всесоюзн. Конф. по физике соединении А3В5. 7-9 июля. Новосибирск, 1981 г., с. 263-264.

8. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. Глубокий примесный центр Мп в GaP. - В кн. Тезисы докл. II Всесоюзн. Совещание по глубоким уровням в полупроводниках. 22-24 октября. Ташкент. ТашГУ, 1980,4.1, с. 20-21.

* 9. Постников B.C., Кириллов В.И., Капустин Ю.А., Козлов Ю.И., Минеев В.В., Прибылов H.H., О форме полос примесного оптического поглощения Si<Au> и характере связи переходных атомов с решеткой полупроводников. // ФТП, 1980, т. 14, вып. 11, с. 2265-2267. '

10. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И., Тесленко В.В. Поведение Мп в GaP.// ФТТ, 1982, т. 24, № 5, с. 1494-1496.

П.Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И., Тесленко В.В. Состояние примесных атомов Cr и Со в ОаР.//ФТП, 1983, т. 17, № 6, с. 1149-1151.

12.Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Прибылова E.H., Рембеза С.И. Влияние низкотемпературного старения на свойства СаР:Си.//Вторая Всесоюзн. конф. "Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов": Тез. докл.- Кишинев, 1986. - с. 62.

13. Захаров Ю.В., Кириллов В.И., Д.И. Материкин, Прибылов H.H., Рембеза С.И. Механизм фотопроводимости GaP:Ni. В кн. Свойства нитевидных кристаллов и тонких пленок. Межвуз. сб. Воронеж 1986. с. 66-71.

14. Захаров Ю.В., Прибылов H.H. Оптические и фотоэлектрические свойства примеси никеля в соединениях A3BS. В кн. Физико-химические основы надежности микроэлектронных структур. Межвуз. сб. научн. трудов. Воронеж 1987. с. 9-12.

15.3ахаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И. Автоматизированный спектрометр для контроля параметров гетероструктур // IV Всесоюз. науч.-техн. сем. "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем": Тез. докл. - М., 1987.- с. 44.

16.3ахаров Ю.В., Карелин Б.В., Прибылов H.H., Рембеза СЛ. Исследование ширины запрещенной зоны пленок SIPOS в гетероструктурах SIPOS/p-Si по спектральным зависимостям плотности фототока короткого замыкания // II Всесоюз. конф. "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и полупроводниках": Тез. докл. - Воронеж. 1987. -С. 96.

17. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И. Установка на базе спектрометра ИКС-21 для исследования фотопроводимости полупроводников // ПТЭ. - 1988. - № 4.- С. 240.

18.3ахаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И. Спектрометр для контроля параметров гетероструктур // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем: Материалы IV Всесоюз. науч.- техн. сем. -Рязань, 1988. - С. 96-100.

19.3ахаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов A.A. Амфотерное поведение меди в фосфиде галлия. // В кн. Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов. Тез. докл. М.: Наука. 1988. с. 24-25.

20. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов A.A. Низкотемпературный распад твердого раствора меди в n-InP. // В кн. Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов. Тез. докл. М.: Наука. 1988. с. 220.

21.Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Материкин Д.И., Бордюжа Л.П., Рембеза С.И. Эффекты электрон - фононного взаимодействия в примесной фотопроводимости n-GaP:Ni.// ФТП. - 1988. - т. 22.-вып. 3. с. 485-488.

22.Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов A.A. Амфотерное поведение меди в фосфиде галлия. //Электронная техника. Сер. 6, Материалы. 1989,Вып. 4(241) с. 8-11.

23.3ахаров Ю.В., Климов А.И.,Прибылов H.H., Сустретов A.A., Юдин В.И. Антенна миллиметровых волн с оптоэлектронным управлением диаграммой направленностиУ/ В кн. Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. Фазированные антенные решетки и их элементы: автоматизация проектирования и измерений (ФАР-90)- Казань, 1990, с.147.

24. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Рябцев А.Н., Сустретов A.A.

Фотоемкостные измерения спектров сечений фотоионизации центров меди в диффузионно легированном фосфиде индия.// В кн. Физико-химические аспекты технологии микро- и оптоэлектроники. Межвуз. сб. научн. трудов. Воронеж 1991. с. 103-108.

25. Бендюгов В.Е., Карелин Б.В., Прибылов H.H., Яценко Н.Г. ВАХ структур SIPOS-Si. .// В кн. Физико-химические аспекты технологии микро - и оптоэлектроники. Межвуз. сб. научн. трудов. Воронеж 1991. с. 77-79.

26. Прибылов Н. Н., Рембеза С. И., Сустретов А. А. Амфотерность примеси меди в фосфиде индия. //ФТП, 1994. вып.2. С.468-473.

27. Прибылов Н. Н., Прибылова Е.И. Электрические потери в высокоомном кремнии с глубокими уровнями.//ФТП. 1996. т.30, вып. 4, с. 635-639.

28. В.А. Буслов, A.B. Вербицкий, H.H. Прибылов, С.И. Рембеза. О корреляции спектров электролюминесценции с электрической активностью меди в п-InP.// Вестник Воронежского государственного технического университета. Сер. "Материаловедение", Вып. 1.1. 1996. с. 93-95.

29.В.А. Буслов, H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, С.А. Сушков. Влияние собственных дефектов монокристаллов А3В5 на оптические характеристики излучающих структур// Материалы докл. Междунар. Научно - техн. семинара "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах. М. МЭИ. 1997 г. С. 226-231.

30.Н.Н. Прибылов, С.И. Рембеза, А.И. Спирин, В.А. Буслов, С.А. Сушков, A.B. Москвичев Фотопроводимость фосфида индия, компенсированного медью. // Междунар. конф. по физико-технич. Проблемам электротехн. материалов и кабельных изделий.(1СЕМЕС-97) Тез. докл. М. 1997. С. 170171.

31.Н.Н. Прибылов, Е.И. Прибылова, С.И. Рембеза Изотермический отжиг сильно компенсированных медью фосфидов галлия и индия// Материалы докл. Междунар. Научно - техн. семинара "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах. М. МЭИ. 1998 г. с. 192-196.

32.Н.Н. Прибылов, С.И. Рембеза, А.И. Спирин, В.А. Буслов, С.А. Сушков Фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью.// ФТП, 1998 г., том 32, № Ю, С.1165-1169.

33.H.H. Прибылов, В.А. Буслов, С.И. Рембеза, А.И. Спирин, С.А. Сушков Аномалии собственной фотопроводимости СаР:Си.//Труды международной конференции "Оптика полупроводников" 1998 г. Ульяновск с.147-148.

34.Прибылов Н. Н., Рембеза С. И., Спирин А. И., Буслов В. А., Сушков С. А. Кинетика собственной фотопроводимости в GaP:Cu.// В сб. Труды международн. конф. "Центры с глубокими уровнями в полупроводниках и полупроводниковых структурах" Ульяновск, 1997. с.86-87.

35. H.H. Прибылов, В.А. Буслов, Москвичев A.B., Прибылова Е.И. Индуцированная светом фотопроводимость фосфида галлия, легированного никелем. //Труды международной конференции "Оптика полупроводников" 1998 г. Ульяновск с.145-146.

36. H.H. Прибылов, Е.И. Прибылова, С.И. Рембеза, А.И. Спирин.

Фотоэлектрические свойства фосфида индия, компенсированного медью. //Вестник ВГТУ. Сер. "Материаловедение", Вып. 1.3.1998. С. 59-62. 37. N.N. Pribylov, A.I. Spirin, S.I. Rembeza, V.l. Kirillov Electron States of Iron and Its Diffusion in Gallium Phosphide.//Phys. Stat. Sol. (a) 172, 177-181 (1999).

38..B.A. Буслов, H.H. Прибылов, С.А.Сушков, А.В.Москвичев. Конфигурационно-координатная диаграмма центров меди в фосфиде галлия // Релаксационные явления в твердых телах: Тез.докл. XX Международной конф., Воронеж, С. 85-86.

39.Климов А.И., H.H. Прибылов, Юдин В.И. Плоская антенна с оптоэлектронным управлением для средств связи миллиметровых волн // Радиотехника №6, 1999, вып. 37 "Радиотехнические и информационные системы охраны и безопасности №2, с. 52-53.

40.Н.Н. Прибылов, С.И. Рембеза, В.А. Буслов, С.А.Сушков, А.И. Спирин. Особенности формы спектров фотопроводимости GaP:Cu // "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах"; Материалы докл. Междунар. научно- техн. семинара. М. МЭИ. 1999 г. с. 290-295.

41.H.H. Прибылов, В.А. Буслов, С.И. Рембеза, А.И.Спирин, С.А.Сушков. Собственная фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью //ФТП.-1999.-Т. 33.-Вьш.8. -С.916-920.

42.Н.Н. Прибылов,Е.И. Прибылова, С.И. Рембеза, A.B. Москвичев. Условия получения фоточувствительных образцов соединений А3В5 за счет легирования медью// "Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах"; Материалы докл.ХХХ Междунар. научно-техн. семинара. М. МЭИ. 2000г. с. 180-182.

43.С.И. Рембеза, H.H. Прибылов, В.А. Буслов, С.А.Сушков A.B. Москвичев. Экспериментальные исследования реконструкции центра меди в GaP и InP. //"Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах"; Материалы докл.ХХХ Междунар. научно- техн. семинара . М. МЭИ. 2000г. с. 230-234.

ЛР №066815 от 25.08.99. Подписано к печати" 3 " апреля 2000 г. Объем 2,0 усл. Печ. Л. Тираж 80 экз. Заказ № Издательство

Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ДИФФУЗИЯ ПРИМЕСЕЙ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ФОСФИДЕ ГАЛЛИЯ.

1.1. Общие закономерности диффузии примесей в полупроводниках.

1.2. Экспериментальное исследование диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия.

1.2.1. Диффузия и растворимость хрома в фосфиде галлия.

1.2.2. Диффузия и растворимость кобальта в фосфиде галлия.

1.2.3. Диффузия марганца в фосфиде галлия.

1.2.4. Диффузия железа в фосфиде галлия.

1.3. Закономерности диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия.

Актуальность темы. Коэффициенты диффузии примесных или собственных атомов в кристалле можно рассматривать как фундаментальные параметры, величины которых характеризуется структурой и энергией связи решетки. Однако, в отличие от таких параметров, как плотность или период решетки - величин, отличающихся для разных образцов менее чем на 1%, коэффициент диффузии одной и той же примеси в монокристаллическом кремнии может отличаться, по данным разных авторов, на порядки величины. Если это имеет место в традиционном полупроводниковом материале -кремнии, то сколь могут разниться результаты в монокристаллах полупроводниковых соединений, где сохраняет свою актуальность задача получения материалов заданного стехиометрического состава. Между тем, монокристаллы полупроводниковых соединений А3В5 стали основой производства изделий СВЧ техники и интенсивно развивающейся оптоэлектроники, а процессы диффузии в них остаются необходимым звеном технологии. Наиболее полно исследована диффузия примесей Ъъ. и Сё, используемых для формирования приборных структур, поскольку получение заданных параметров р-п -переходов возможно лишь в условиях воспроизводимости диффузионных процессов легирования. Менее изучено диффузионное поведение примесей переходных элементов ряда железа, хотя Бе и Сг используются как основные примеси при выращивании монокристаллов для получения полуизолиру ю-щих подложек. Никель и медь часто рассматриваются как неконтролируемые технологические примеси, создающие в запрещенной зоне полупроводника глубокие уровни и влияющие на электрические параметры материала и ре-комбинационные процессы в нем. Диффузионное перераспределение примесей переходных металлов определяет поведение полупроводникового прибора в процессе его эксплуатации. -*

Переходные металлы относятся к числу примесей замещения[1] и характеризуются наличием нескольких зарядовых состояний, т.е. могут иметь в зоне запрещенных энергий полупроводника более одного уровня. В научной литературе принято считать, что процесс диффузии примесей в полупроводниках зависит как от степени дефектности полупроводниковой матрицы, так и от зарядового состояния мигрирующих атомов. Для объяснений эффектов, наблюдаемых в опытах по диффузии или термообработке легированных материалов, предположительно используют либо представления о различных зарядовых состояниях примеси, либо эффектах образования комплексов между примесью и дефектами кристалла. Однако систематических экспериментальных исследований процессов диффузии с привлечением структурно -чувствительных методов и одновременным контролем зарядовых состояний примесных атомов до настоящего времени не проводилось. Изучение свойств диффузионно легированных образцов с привлечением комплекса методов позволяет не только уточнить энергетический спектр примесных состояний, характер электрической активности, но в ряде случаев и определить их электронную структуру. Работа соответствует научному направлению 29.19, разрабатываемому в ВГТУ.

Цель работы: установление взаимосвязи диффузионных параметров примесей переходных металлов с характером их локализации в решетке и зарядовыми состояниями на основе экспериментального исследования процессов диффузии в монокристаллах фосфида галлия. Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Провести экспериментальные исследования диффузии примесей пере- ходных металлов в монокристаллическом фосфиде галлия и определить их основные диффузионные параметры.

2. Изучить влияние зарядовых состояний примесных атомов переходных металлов на параметры их диффузии в фосфиде галлия.

3. Исследовать взаимосвязь между энергетическим спектром дефектов, об- - разующихся при диффузионном легировании образцов переходными элемен тами, и их зарядовыми состояниями. - - - " ~

4. Провести экспериментальное исследование амфотерности электрической активности некоторых примесей в фосфиде галлия.

5. Развить модельные представления о характере взаимодействия примесей переходных металлов с дефектами кристаллической решетки полупроводни

О г ковых соединений А В .

Научная новизна работы состоит в развитии и обобщении физических представлений о взаимосвязи электронной структуры примесных состояний переходных металлов в кристаллической решетке фосфида галлия с их диффузионными параметрами.

К наиболее существенным результатам, представленным в диссертации, относится следующее:

1. Установлено, что параметры диффузии примеси железа в зарядовых

3"^" "Ь 1 состояниях Бе (Зс15) и Рет(3(Г) в фосфиде галлия одинаковы. Величина коэффициента диффузии железа зависит от степени дефектности кристалла фосфида галлия, но не зависит от зарядового состояния примеси.

2. По виду распределения в диффузионных слоях марганца в фосфиде

Л I с галлия парамагнитных центров Мп (За) и глубоких примесных центров с энергией уровня Еу+ 0,4 эВ, определяющих полосу примесного оптического поглощения, установлено, что примесь марганца в фосфиде галлия в разных зарядовых состояниях имеет разные параметры диффузии.

3. Обнаружено, что примесь марганца в фосфиде галлия электрически амфотерна, причем донорное состояние, проявляющееся в низкоомных образцах с дырочным типом проводимости, по данным исследований ЭГ1Р, принадлежит центру с пониженной симметрией. Предложен механизм диффузии, объясняющий изменение параметров уравнения Аррениуса для примеси марганца в фосфиде галлия, основанный на представлениях о реконструкции примесного центра марганца при изменении его зарядового состояния.

4. Показано, что медь в фосфидах галлия и индия обладает амфотерно-стью электрической активности. Акцепторное состояние является ловушкой для дырок и определяет эффект очувствления собственной фотопроводимости, донорное выступает как центр рекомбинации. """

5. В фосфиде галлия и фосфиде индия медь обладает переменной валентностью, образуя четыре ковалентных связи с атомами фосфора в материале с электронным типом проводимости и две в дырочном материале. Предложена модель примесных центров меди и марганца в полупроводниковых фосфидах, объясняющая амфотерность их электрической активности.

6. Сформулированы условия получения фоточувствительных в собственной области спектра образцов ОаР:Си и 1пР:Си.

7.Форма спектров примесного поглощения и фотопроводимости образцов, компенсированных примесями переходных металлов, указывает на их многозарядность.

8.0пределены и сопоставлены между собой параметры диффузии примесей хрома, марганца, железа и кобальта в фосфиде галлия. Установлена корреляция между энергией активации диффузии и величиной предэкспо-ненциального сомножителя в уравнениях Аррениуса.

Практическая значимость проведенных исследований

1. Определены количественные характеристики диффузии примесей переходных металлов в фосфиде галлия, необходимые для-расчетов-технологи -ческих операций и прогнозирования поведения фосфида галлия и приборов на его основе при эксплуатации.

2. Определены условия получения компенсированных и фоточувствительных образцов ОаР:Си и 1пР:Си. Показано, что для получения компенсированного материала за счет диффузионного легирования медью слиточных образцов с электронным типом проводимости концентрация замещающей меди должна превышать концентрацию мелких доноров. Для получения фо точувствительного материала это превышение должно быть минимальным, -^с 3. Показана перспективность использования фосфида индия,; легированного медью, в антенных устройствах, с оптоэлектронным управлением.

4. Данные по компенсации медью слиточных образцов можно рассматривать как возможный метод оценки степени отклонения от стехиометрическо-го состава.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Экспериментальные результаты исследования диффузии и растворимости примесей хрома, железа, марганца и кобальта в фосфиде галлия. Примеси переходных металлов диффундируют предпочтительно по диссоциативному механизму. Температурная зависимость эффективного коэффициента диффузии во всех случаях описывается уравнением Аррениуса. Имеется корреляция между энергией активации диффузии примеси и величиной пре-дэкспоненциального множителя. Для марганца обнаружены две энергии активации диффузии, соответствующие "различным зарядовым состояниям примеси.

2. Механизм диффузии, объясняющий изменение параметров уравнения Аррениуса для примеси марганца в фосфиде галлия, основанный на представлениях о реконструкции примесного центра марганца при изменении его зарядового состояния. Наблюдаемая при низкотемпературной диффузии большая энергия активации ~ 4,7 эВ соответствует узельным состояниям

24* марганца Мп са> связанного с решеткой четверкой ковалентных связей. При перекомпенсации материала примесный центр изменяет свою валентность и осуществляет связь только с двумя из четырех атомов окружения. В этом зарядовом состоянии энергия активации диффузии составляет величину лишь ~ 0,9 эВ.

3. Параметры диффузионного уравнения Аррениуса для примесей переходным металлов определяются степенью возмущения кристаллической решетки, вносимой ими при замещении собственных атомов. Для примесных состояний, вносящих в решетку при замещении малое возмущение, энергия активации велика, как и увеличение энтропии, связанной с разупорядочением кристалла при выходе атома в междоузельное положение. Для примесных „-центров, вносящих в кристалл при замещении существенное возмущение," энергия активации мала, а изменение энтропии системы при выходе атома в -междоузлие может быть отрицательным. В ковалентных полупроводниках энергия активации и изменение энтропии максимальны для процессов самодиффузии.

- - 4. Модель примесных центров меди и марганца в полупроводниковых фосфидах, объясняющая амфотерность их электрической активности. В фосфиде галлия и фосфиде индия эти примеси обладают переменной валентностью, образуя четыре ковалентных связи с атомами фосфора в материале с электронным типом проводимости и две в дырочном материале.

5. Экспериментальные результаты исследования фотопроводимости в . сильно компенсированных медью образцах фосфидов галлия и индия. Обнаружены аномалии вида спектров фотопроводимости в области фундаментального поглощения, обусловленные эффектами реконструкции примесных центров, индуцированными оптическим возбуждением. Эти же причины являются причиной обнаруженных аномалий кинетики фотопроводимости.

6. Экспериментальные результаты исследования спектров фотоионизации глубоких примесных центров в ваР, ваЛв и 1пР. Установлено, что в случае процессов оптического возбуждения дырок в валентную зону, спектральные зависимости сечений фотоионизации центров зависят от их зарядовых состояний.

Достоверность полученных результатов определяется построением физических моделей с учетом основных явлений, определяющих свойства процессов или объектов, многократной экспериментальной проверкой: результа--тов измерений, большая часть которых получена с использованием управляемого компьютером спектрально-вычислительного комплекса. При измерениях использовались апробированные методики, аттестованная и поверенная аппаратура. В ряде случаев экспериментальные результаты дополняются данными численного моделирования. Часть полученных результатов согласуется с выводами других авторов.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конфе--ренциях: "Центры с глубокими уровнями в полупроводниках й полупроводниковых структурах", Ульяновск, 1997; "Проблемы электротехнических материалов и кабельных изделий (1СЕМЕС-97)"; "Оптика полупроводников", Ульяновск 1998 г.; "Релаксационные явления в твердых телах", Воронеж, 1999. <

Международных научно - технических семинарах: "Шумовые и деградаци-онные процессы в полупроводниковых приборах. М. МЭИ. 1997,1998,1999 г. Всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах: "Физические основы надежности и деградации-полупроводниковых приборов" Кишинев, 1986; "II Всесоюзн. конф. по физике соединений А3В5" Новосибирск, 1981; II Все-союз. конф. "Структура и электронные свойства границ зерен в металлах и и полупроводниках", Воронеж, 1987; "Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов" Москва, 1988; "Фазированные антенные решетки и их элементы: автоматизация проектирования и измерений (ФАР-90)" Казань, 1990; II Всесоюзн. Совещание по глубоким уровням в полупроводниках. Ташкент, 1980; IV Всесоюзн. науч.- техн. сем. "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем" Рязань, 1987.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 43 работы, в том числе: 18 статей в центральной печати, 15 статей в сборниках, 10 - тезисы докладов.

Вклад автора в разработку проблемы В совместных работах автору принадлежит постановка проблемы взаимосвязи параметров диффузии примесей переходных металлов с их зарядовыми состояниями. Им инициированы работы по изучению природы примесных состояний меди в полупроводниковых фосфидах. Предлагаемые в работе физические модели предложены и разработаны лично автором.

Научным консультантом работы является Заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор Рембеза С.И. В изготовлении легированных образцов принимали участие А.А.Сустретов, Ю.ВГ Зат~, -харов. Экспериментальные установки для регистрации фотопроводимости" 1 создавались совместно с Ю.В. Захаровым и C.B. Железным, измерения и анализ спектров ЭПР осуществлялись А.И. Спириным и В.И. Кирилловым, измерения фотолюминесценции выполнялись Л.П. Бордюжей. Расчеты параметров отдельных спектров с привлечением ЭВМ выполняли В.А. Буслов и С.А.Сушков. - .,-.-.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 208 страниц текста, включая 67 рисунков, 4 таблицы и библиографию из 155 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполненный комплекс исследований устанавливает взаимосвязь между параметрами диффузии переходных металлов в полупроводниках и электронными состояниями образуемых ими центров. Диффузия в полупроводниковом фосфиде галлия осуществляется по диссоциативному механизму. Экспериментальные результаты исследований диффузии примесей хрома, железа, кобальта и марганца в фосфиде галлия отражают общую закономерность, характерную для полупроводниковых материалов: величина энергии активации коррелирует со значением предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса.

2. Значения энтропийных факторов процесса диффузии связаны с возмущением межатомных ковалентных связей вокруг атома замещения. Чем ближе электронная структура внешней оболочки примеси к замещаемому атому, тем больше энергия активации ее диффузии и тем больше величина значением предэкспоненциального множителя Наибольшее изменение энтропии кристалла происходит при выходе в междоузлие собственного атома, что определяет самые большие энергии активации самодиффузии в полупроводниках.

3. Примеси Сг,Со,№ в решетке ваР образуют тетраэдрические связи с фосфорным окружением независимо от своего зарядового состояния. В материале с дырочным типом проводимости внутренние ё- электроны обеспечивают изовалентное замещение галлия. Акцепторные свойства этих примесей определяются способностью локализовать дополнительные электроны на своих 3(1 - оболочках. Параметры диффузии таких примесей зависят от степени дефектности материала, но не определяются электронным равновесием (или зарядовыми состояниями дефектов) в нем. Исследование диффузии железа не подтверждает мнения о значительной концентрации междоузельных атомов примеси в твердом растворе железа в фосфиде галлия.

4. У примесных атомов переходных металлов в запрещенной зоне ваР может наблюдаться до двух акцепторных уровней. Форма спектров примесного поглощения и фотопроводимости образцов, компенсированных примесями переходных металлов, зависит от их зарядового состояния. Возбужденные с этих уровней дырки либо отталкиваются однократно заряженным центром, либо не взаимодействуют с ним.

5. Для примесей переходных металлов с наполовину или полностью заполненной 3(1 - оболочкой (Мп, Си) в фосфиде галлия характерно проявление акцепторных свойств в случае электронного типа проводимости материала и донорных - в случае дырочного. Замещая атомы галлия, эти элементы способны проявлять переменную валентность. Параметры диффузии Мп в ваР и скорость распада твердого раствора Си в ОаР, 1пР определяются в первую очередь электронным равновесием. Их диффузия в материале с дырочным типом проводимости осуществляется быстрее, чем в электронном.

6. БистабильносТь состояний меди в фосфидах галлия и индия определяет целую гамму взаимосвязанных свойств легированного материала: от эффектов автокомпенсации при легировании до возникновения сверхлинейных люкс-амперных характеристик фотопроводимости и появления дополнительных максимумов в спектре фотопроводимости в области собственных оптических переходов.

7. Возможность оптического возбуждения процессов реконструкции примесных центров меди в фосфидах галлия и индия приводит к значительным эффектам памяти оптического воздействия. Продемонстрированная возможность реконструкции состояний меди позволяет предполагать их участие в

192 процессах деградации светоизлучающих структур на основе полупроводни

1 г ковых соединений А В . 8. Показана возможность практического использования фосфида индия, легированного медью, в качестве материала для активных элементов в антенных устройствах с оптоэлектронным управлением.

1. Болтакс Б.И. Диффузия в полупроводниках. - М.: Гос. изд. Физ.- мат. лит., 1961. 462 С.

2. Болтакс Б.И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. М.: Наука, 1972. 384 С.

3. Атомная диффузия в полупроводниках. Под ред. Д. Шоу М.: Мир, 1975.- 684 С.

4. Соколов В.И. Проблемы микроэлектроники (1.Диффузия. 2. Дефектооб-разование. 3. Деградация.) // ФТП, 1995, Том 29, вып. 6, с.842 856.

5. Косенко В.Е. Диффузия и растворимость кадмия в германии.// ФТТ, 1959, Т. 1, вып. 10, с. 1622-1626.

6. Стрельченко С.С., Лебедев В.В. Соединения А3В5: Справ. Изд. М.: Металлургия, 1984. 144 С.

7. Р. Сволин Расчет коэффициентов диффузии в полупроводниках. В кн. Атомная диффузия в полупроводниках. Под ред. Д. Шоу М.: Мир, 1975.- С. 88 136.

8. Шьюмон П. Диффузия в твердых телах. М.: Металлургия. 1966. 256 С.

9. А. Дамаск, Дж. Дине Точечные дефекты в металлах. М.: Мир, 1966. 291 С.

10. Ю.Муравьев В.А. Кинетическая теория диффузии примесей замещения в полупроводниковых кристаллах со структурой алмаза сфалерита. - Ав-тореф. канд. дисс. Горький. 1979. - с. 12-16.

11. Miller I.W. Diffusion of interstitial solute vacancy pairs in dilute aiioy.-Phys. Rev., 1969, V. 188, N 3, p.1074-1082.

12. Warburton W.K. Modified model of diffusion by interstitial vacancy pairs.-Phys. Rev. В., 1973, V. B7, p.1341 - 1352.

13. Franc F.C., Turnbull D. Mechanism of diffusion copper in germanium. Phys. Rev.,1956,V.104, N1, p.617-618.

14. Ковтуненко П.В. Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами: Учеб. Для хим.- технол. Спец. Вузов. М.: Высш. шк., 1993. - 352 с.

15. С. Ху Диффузия в кремнии и германии. В кн. Атомная диффузия в полупроводниках. Под ред. Д. Шоу М.: Мир, 1975. - С. 248 - 405.

16. Регель А.Р., Глазов В.М. Энтропия плавления полупроводников.//ФТП, 1995. Т. 29. Вып. 5. с. 780-805.

17. Ершов С.Н., Пантелеев В.А., Нагорных С.Н., Черняховский В.В. Энергия миграции собственных точечных дефектов в различном зарядовом состоянии в кремнии и германии. ФТТ. 1974, Том 8, Вып. 6, с. 1175 - 1181.

18. Д.Р. Декер Интегральные схемы СВЧ диапазона на GaAs. В кн. "Арсенид галлия в микроэлектронике" под ред. Н. Айнспрука- пер. С англ. М. Мир. 1984. с.241.

19. У. Дункан, Дж. Уэстфел Изготовление GaAs и его свойства. В кн. "Арсенид галлия в микроэлектронике" под ред. Н. Айнспрука- пер. С англ. М. Мир. 1984. с.84.

20. Ю.П. Пшеничнов Выявление тонкой структуры кристаллов.- М.: Металлургия. 1974. с. 397.

21. Ю.И. Уханов Оптические свойства полупроводников. М.: Наука, 1977. -с. 96-101.

22. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. О поведении хрома в диффузионно легированном фосфиде галлия.// ФТП, 1978, том 12, вып.11, с. 2256-2259.

23. Loescher D.H., Allen J.W., Pearson G.L. The application of crystal field theory to the electrical properties of Co impurities in GaP.Z/J.Phys. Soc. Jap., vol. 21. Suppl., 1966, p. 239-243.

24. Джафаров Т.Д., Демаков Ю.П., Прибылов Н.Н. Диффузия, растворимость и электроперенос кобальта в фосфиде галлия // ФТТ, 1975, Т. 17 , Вып.Ю, с.3110-3112.

25. Худяков С.В. Диффузия и влияние глубоких примесей на электрические и оптические свойства фосфида галлия.- Автореф. канд. дисс. Ленинград, 1981.

26. Абагян С.А., Иванов Г.А., Королева Г.А., Кузнецов Ю.Н. Глубокий акцептор с большой растворимостью: Мп в GaP.// ФТП, 1975, том 9, вып. 2, с. 369-372.

27. Evwaraye А.О., Woodbury Н.Н. Electrical propertyes of manganese-doped gallium phosphiede.// J. Appl. Phys.,1976, Vol. 47, N. 4, p. 1595-1598.

28. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И. ЭПР в диффузионных слоях марганца в GaP и InP. // Материаловедение (Физика и химия конденсированных сред). Воронеж, ВПИ, 1978.- с. 69-71.

29. Кириллов В.И., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И., Спирин А.И. Зарядовые состояния и диффузия марганца в фосфиде галлия.// ФТТ, 1980, том 22, вып. 11, с. 3322-3326.

30. АИеп J.W. The diffusion of ionized impurities in semiconductors.// J. Phys. Chem. Solids, 1960, Vol. 15, p. 134-139.

31. N.N. Pribylov, A.I. Spirin, S.I. Rembeza, V.I. Kirillov Electron States of Iron and Its Diffusion in Gallium Phosphide.//Phys. Stat. Sol. (a) 172, 177-181 (1999).

32. Мастеров В.Ф., Марков С.И., Пасечник Л.П., Соболевский В.К. // ФТП, 1983, т. 17, В. 6, с.1130-1132.

33. Демидов Е.С., Карзанов В.В., Громогласова A.B. Спектр состояний железа в фосфиде галлия.// В сб.:Труды междунар. конф. "Оптика полупроводников." Ульяновск, Из-во УлГУ, 1998, с.137-138.

34. Демидов Е.С., Карзанов А.Б., Громогласова В.В., О.Н. Морозкин Низкотемпературная релаксация твердого раствора железа в фосфиде гал-лия.//ФТП, 1999, том 33, вып. 4, с. 385-388.

35. Suto К., Nishisawa J. Paramagnetic Resonance and Hall Coefficiente in Fe-Doped n-Type GaP // J. Appl. Phys., 1972, V. 43, p.2247-2250.

36. Kaufmann U., Schneider J. ESR Assessment of 3d7 Transition Metal Impurity States in GaP, GaAs and InP// Sol. St. Comm., 1978, V.25, p.l 113-1116.

37. Кириллов В.И., Тесленко B.B. Природа парамагнитных центров в GaAs и GaP, легированных железом. // ФТТ, 1979, т. 21, N.l 1, с. 3209-3213.

38. Шишияну Ф.С., Георгиу В.Г. Диффузия, растворимость и электрическая активность железа в фосфиде галлия.// ФТП, 1976, т. 10, вып. И, с. 21882189.

39. Джафаров Т.Д., Худяков С.В. В.Г. Диффузия, растворимость и электроперенос золота в фосфиде галлия.// ФТТ, 1978, т. 20, вып. 1, с. 267-269.

40. Dzafarov T.D., Khudjakov S.V. The influence of vacancies on silver diffusion in gallium phosphide.// Phys. Stat. Sol.(a). 1981, vol. 63, N. 2, p.431.

41. Прибылов H.H. Зарядовые состояния и диффузия переходных элементов группы железа в фосфиде галлия. Дис. на соиск. учен, степени канд. физ.-мат. наук. Воронеж, 1981,96 с.

42. Герасимов А.Б., Герасимов Б. А., Церцвадзе A.A. Влияние зарядового состояния примесей на их диффузию в полупроводниках.// Сообщ. АН ГССР, т. 77, № 1, 1975, с.53-56.

43. Герасимов А.Б., Джандиери М.Ш., Церцвадзе A.A. К вопросу о диффузии золота в сильно легированном кремнии.//ФТП, 1978, т. 12, вып. 6, с. 1193-1194.

44. Герасимов А.Б., Джандиери М.Ш., Церцвадзе A.A. Модель радиационно стимулированной диффузии при диссоциативном механизме. .//ФТП, 1978, т. 12, вып. 5, с. 1000-1001.

45. Болотов В.В., Васильев A.B., Смирнов JI.C. Реакции в кристаллах как фактор, определяющий процессы диффузии.// ФТП, 1974, т. 8, вып. 1, с. 1175-1181.

46. Watkins G.D. Radiation Damage in Semiconductors, Dunod, Paris, 1965, p.97.

47. Карзанов B.B., Павлов П.В., Демидов E.C. Влияние ионной бомбардировки на кинетику распада твердого раствора хрома в кремнии.//ФТП,-1989.- Т.23, вып. 11.- с.2064-2066.

48. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Спирин А.И., Тесленко В.В. Поведение Мп в GaP.// ФТТ, 1982, т. 24, № 5, с. 1494-1496.

49. H. Н. Woodbury, G.W. Ludwig. Spin Resonance of Pd and Pt in Silicon. //Phys. Rev. 126,466 (1962).

50. Мастеров В.Ф., Саморуков Б.Е. Глубокие центры в соединениях А3В5 (обзор)//ФТП, 1978, т. 12, с. 625-652.

51. Lucovsky G. On the photoionization of deep impurity centers in semiconductors.// Solid State Commun., 1965, V. 3, p. 299 302.

52. Балтенков A.C., Гринберг A.A. Учет кулоновского взаимодействия в модели Луковского при фотоионизации положительно и отрицательно заряженных центров. // ФТП, 1976, Том 10, № 6, с. 1159 1163.

53. Белявский В.И., Шалимов В.В. Фотоионизация глубоких примесных центров в полупроводниках. // ФТП, 1977, Том 11, № 8, с. 1505 1509.

54. Scott W., Schmit J.L. Infrared excitation spectrum of thallium-doped silicon.// Appl. Phys. Lett., 1978, vol. 33,'№ 4, p.294-295.

55. Саморуков Б.Е., Соболевский B.K. Глубокие центры в фосфиде индия, легированном железом и марганцем. // В кн. Тезисы докл. II Все-союзн. Совещание по глубоким уровням в полупроводниках. 22-24 октября. Ташкент. ТашГУ, 1980, Ч. II, с. 152.

56. Абагян С.А., Иванов Г.А., Королева Г.А. Энергия активации акцепторного уровня Ni в GaP. // ФТП, 1976, Том 10, № 9, с. 1773-1775.

57. Сучкова Н.И., Андрианов Д.Г., Омельяновский Э.М., Рашевская Е.П., Соловьев Н.И. Свойства арсенида галлия, легированного никелем. // ФТП, 1975, т.9, № 4, с. 718-721.

58. Абагян С.А., Иванов Г.А., Кузнецов Ю.Н., Окунев Ю.А. Спектр фотоионизации акцепторного уровня Fe в GaP. // ФТП, 1976, Том 10, № 11, с. 2160-2162.

59. Андрианов Д.Г., Омельяновский Э.М., Рашевская Е.П., Сучкова Н.И. Влияние кислорода на свойства арсенида галлия, легированного переходными металлами. // ФТП, 1976, т. 10, № 6, с. 1071-1075.

60. Yartsev V.M. On the photoionization of deep repulsive impurity centers in semiconductors.// Phys. Stat. Sol.(b), 1974, vol. 64, № 1, p.377-386.

61. Ridley B.K. The photoionization cross section of deep level impurities in semiconductors.// J.Phys.C. -Solid State Phys.,1980, vol. 13, p. 2015-2026.

62. Allen J.W. Photoionization of deep impurities in semiconductors.// J.Phys.C. -Solid State Phys., 1969, s.2, vol.2 , p. 1077-1084.

63. Кириллов В.И., Материкин Д.И., Рембеза С.И. Фотоионизация глубоких примесных центров в полупроводниках, легированных элементами переходной группы// ФТП, 1982, т.16, № 12, с.2190-2192.

64. Kirillov V.l., Materikin D.I., Pribylova E.I., Kapustin Yu.A., Rembeza S.I. On the Nature of impurity optical absorption Bands in Silicon doped by Noble Metals//.// Phys. Stat. Sol.(b), 1985, vol. 128, p.K163-167.

65. Манохин Ю.П. Оптические и электрические свойства фосфидов галлия и индия, легированных переходными элементами и МДП структур на InP.- Канд. дисс. Воронеж, 1977, с.ЗЗ - 37.

66. Kaufmann U., Schneider J. Optical and ESR Cpectroscopy of deep Defects in III V Semiconductors. - Festkorperproblem XX (1980), p. 87 -116.

67. Мастеров В.Ф., Саморуков Б.Е., Штельмах К.Ф., Черновец Б.В. Легирование фосфида галлия марганцем. Изв. ВУЗ. Сер. Физика, № 9(172), 1976, с. 144.

68. Андрианов Д.Г., Гринштейн П.М., Ипполитова Г.К., Омельяновский Э.М., Сучкова Н.И., Фистуль В.И. Исследования глубоких примесных состояний Fe в фосфиде галлия.//ФТП, т. 10, вып.6, с. 1173-1176.

69. Кириллов В.И., Прибылов H.H., Рембеза С.И. О форме полос примесного оптического поглощения арсенида и фосфида галлия, легированных переходными элементами группы железа. ФТП, 1977, Том 11, вып. 10, с. 2029-2031.

70. Ennen H., Kaufmann U. Nickel and iron- Multivalence impurities in GaP// J. Appl. Phys. 1980.-V. 51.- N 3. - P. 1615-1618.

71. Абагян С.A., Амосов В.И., Крупышев P.C. О природе примесного поглощения в GaP:Си //ФТП.- 1976. Т. 10. - № 9.- С. 1719-1722.

72. Анисимова И.Д., Викулин И.М., Зантов Ф.А., Курмашев Ш.Д. Полупроводниковые фотоприемники: ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный диапазоны спектра. М.: Радио и связь, 1984. - 216 с.

73. Захаров Ю.В. Фотоэлектрические свойства широкозонных соединений А3В5, диффузионно легированных примесями меди и никеля. Канд. дисс. .Воронеж. 1988. 125 с.

74. Абагян С.А., Крупышев Р.С. Природа ослабления света в GaP:Cu //ФТП.- 1978. Т. 12. - № 12.- С. 2360 - 2364.

75. М. Борн, Э. Вольф Основы оптики.// М.: Наука, 1970., с.693 725.

76. Фистуль В. И. Распад полупроводниковых твердых растворов//М.: Металлургия, 1977.

77. Мопешаг В., Grimmeiss H.G. Optikal characterization of deep energi //Prog. Crystal. Charact. 1982. -V. 5. - P. 47-48.

78. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И. Установка на базе спектрометра ИКС-21 для исследования фотопроводимости полупроводников // ПТЭ. 1988. - № 4.- С. 240.

79. Захаров Ю.В., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И. Автоматизированный спектрометр для контроля параметров гетероструктур // IV Всесоюз. науч.- техн. сем. "Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем": Тез. Докл. М., 1987.- С.44.

80. Захаров Ю.В., Прибылов Н.Н., Рембеза С.И. Спектрометр для контроля параметров гетероструктур // Пути повышения стабильности и надежности микроэлементов и микросхем: Материалы IV Всесоюз. науч.- техн. сем. Рязань, 1988. - С. 96-100.

81. Fung S., Nicholas R.J. Optical investigation of the states in GaP:Ni// J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1982. V. 15.- P. 7355 7365.

82. Baranowski J.M., Allen J.W., Pearson G.L. Absorption Spectrum of Nickel in Gallium Phosphide // Phys. Rev. 1968.- V.167.-N 3.- P.758-760.

83. Noras J.M., Allen J.W. Absorption and luminescence irt GaP:Ni // J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1979. V. 12.- P. L133 L136.

84. Kaufmann U., Koschel W.H., Schneider J., Weber J. Optical and EPR study of the nickel two-electron-trap state in GaP// Phys. Rev. B.- 1979.-V. 19.- N 7.-P.3343 3352.

85. Hayes N., Ryan J.F., West C.L., Dean P.J. Photoluminescence studies of deep traps in GaP<Ni>// J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1979. V. 12.- P. 1815 -1820.

86. Bishop S.G., Dean P.J., Porteous P., Robbins D.J. Photoluminescence excitation spectroscopy of 3d transition-metall ions in GaP and ZnSe// J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1980. -V. 13. P. 1331-1340.

87. Liro Z., Baranowski J.M. Identification of the Ni2+ (3d8) charge in GaP: pie-zoabsorption ahn Zeeman measurements// J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1982. V. 15.- P. 4599-4607.

88. Cleijaud B. Transition metal impuritys in III-V compounds // J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1985. V. 18.- P. 3615 - 3661.

89. Peaker A.R.,Brunwin R.F.,Hamilton B., Jordan P. Recombination in gallium phosphide via a deep staye associated with nickel// Electronics letters. 1979. -V. 15,- n 20. -P.663-664.

90. Caldas V.J., Fazzio A., Zunger A. A universal trend in binding energies of deep impurities in semiconductors// J. Appl.Phys.- 1984 V.45. -N 6. - P. 671673.

91. Szawelska H.R., Noras J.M., Allen J.M. Optical properties of nickel (3d9) in GaP and ZnSe // J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1981. V. 14.- N 28.- P. 4141 -4153.

92. Szawelska H.R., Mudhar P.S., Allen J.W.Photothermal capacitance measurements on GaP:Ni// J. Phys. C: Sol. St. Phys.- 1984. V. 17.- P. 2981 2992.

93. Точинов X. M., Бобылев Б.А. Фотоемкостная спектроскопия глубоких уровней в полупроводниках. Новосибирск: Институт физики полупроводников СО АН СССР, 1986. - Препринт 8-85. - 46 с.

94. Копылов А.А., Пихтин А.Н. Влияние температуры на спектры оптического поглощения глубокими центрами в полупроводниках//ФТП, 1974, т. 16, №7, с. 1833-1843.

95. Копылов А.А., Пихтин А.Н. Об определении энергии ионизации глубоких центров в полупроводниках по спектрам оптического поглоще-ния//ФТП, 1976, т. 18, № 1, с. 15-19.

96. Захаров Ю.В., Кириллов В.И., Д.И. Материкин, Прибылов Н.Н., Рембе-за С.И. Механизм фотопроводимости GaP:Ni. В кн. Свойства нитевидных кристаллов и тонких пленок. Межвуз. сб. Воронеж 1986. с. 66-71.

97. Захаров Ю.В., Прибылов Н.Н. Оптические и фотоэлектрические свойства примеси никеля в соединениях А3В5. В кн. Физико-химические основы надежности микроэлектронных структур. Межвуз. сб. научн. трудов. Воронеж 1987. с. 9-12.

98. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977, 672 с.

99. Б. Ридли Квантовые процессы в полупроводниках. М.: Мир, 1986, с. 254-272.

100. Захаров Ю.В., Прибылов Н.Н., Материкин Д.И., Бордюжа Л.П., Рем-беза С.И. Эффекты электрон фононного взаимодействия в примесной фотопроводимости n-GaP:Ni.// ФТП. - 1988. - т. 22.-вып. 3. с. 485-488.

101. Dean P.J., White А.М., Hamilton В., Peaker A.R., Gibb R.M. Nickel, a persistent inadvertent contaminant in device-grade vapour epitaxially grown gallium phosphide // J. Phys. D: Appl. Phys.- 1977, V. 10, P. 2545-2554.

102. H.H. Прибылов, В.A. Буслов, Москвичев A.B., Прибылова Е.И. Индуцированная светом фотопроводимость фосфида галлия, легированногоникелем. //Труды международной конференции "Оптика полупроводников" 1998 г. Ульяновск с. 145-146.

103. Grimmeis H.G., Scholz Н., Optical and electrical properties of Cu doped GaP. Part. 1. Photoconductivity of Cu- doped GaP // Philips Res. Rep.- 1965.-V. 20.-N. 2.-P.107 - 124.

104. Goldstein В., Perlman S.S. Electrical and optical properties of high-resistivity GaP// Phys. Rev. 1966. - V. 148.- P.715-721.

105. Лашкарев B.E., Любченко A.B., Шейнкман M.K. Неравновесные процессы в полупроводниках. Киев: Наук. Думка, 1981. - 264 с.

106. Роуз А. Основы теории фотопроводимости. М.: Мир, 1966. - 117с.

107. Schulze R.G., Petersen Р.Е. Photoconductivity in solution-grown copper -doped GaP // J. Appl. Phys. 1974. - V. 45. - N. 12. - P. 5307 - 5311.

108. Grimmeis H.G., Monemar B. Some optical properties of Cu in GaP // Phys.

109. St.Sol. 1973. -V. 19. - P.505 - 511.

110. Буянова И.А., Остапенко C.C., Шейнкман M.K. Симметрия и модель сложного центра поляризованной фото- и термолюминесценции в монокристаллах GaP// ФТП. 1986. - Т. 20. - № 10. - С. 1791 - 1800.

111. Monemar В., Gislason Н.Р., Dean P. J., Herbert D.C. Optical properties of the Cu related characteristic - orange - lyminescence center in GaP // Phys. Rev. B. - 1982.- V. 25.-P. 7719-7730.

112. Gislason H.P., Monemar В., Dean P.J., Herbert D.C., Depinna S., Cavenett B.S., Killoran N. Photolyminescence studies of the 1, 911 eV Cu - related complex in GaP // Phys. Rev. B. - 1982. - V26. - P. 827 - 845.

113. Fagerstrom P.O., Grimmeis H.G., Titze H. Thermal and optical processes in GaP:Cu // J. Appl. Phys. 1978. -V. 49. -N 6. - P. 3341-3347.

114. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов А.А. Амфотер-ное поведение меди в фосфиде галлия. // В кн. Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов. Тез. докл. М.: Наука. 1988. с. 24-25.

115. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов A.A. Амфотер-ное поведение меди в фосфиде галлия.'//Электронная техника. Сер. 6, Материалы. 1989,Вып. 4(241 ) с. 8-11.

116. Бордюжа Л.П., Материкин Д.И., Постников B.C., Рембеза С.И. Много-фононное поглощение света глубокими заряженными примесными центрами.// ФТТ.- 1983, т. 25, № 9, с. 2787-2789.

117. Булярский C.B., Грушко Н.С. Генерационно-рекомбинационные процессы в активных элементах.-М.: Изд-во Моск.ун-та, 1995.-399с.

118. И.Аут, Д.Генцов, К.Герман. Фотоэлектрические явления. М.:Мир, (1980).

119. А.Милне Примеси с глубокими уровнями в полупроводниках. Пер. с англ. М.:Мир, (1977) С. 186.

120. Э.М.Омельяновский, В.И.Фистуль. Примеси переходных металлов в полупроводниках. М.: Металлургия,(1983) 192 С.

121. H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, А.И. Спирин, В.А. Буслов, С.А. Сушков Фотопроводимость фосфида галлия, компенсированного медью.// ФТП, 1998 г., том 32, № 10, С.1165-1169.

122. Ж. Бургуэн, М. Ланно Точечные дефекты в полупроводниках. Экспериментальные аспекты: Пер. с англ.- М.:Мир, 1985.-304 с.

123. В.В. Соболев Оптические фундаментальные спектры соединений группы А3В5. Кишинев.:Штиинца 1979. С. 46-99

124. Д.Т. Свиридов, Р.К. Свиридова, Ю.Ф. Смирнов Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. М.: Наука. 1976. С. 119-125.

125. В.Г. Кустов, В. П. Орлов, В.А. Преснов и Б. С. Азиков Спектральная фоточувствительность неоднородных полупроводников// ФТП, 1970.,Том 4, в. 4, с. 669-672.

126. Карева Г.Г.,Коноров П.П. Фотопроводимость германия и кремния в условиях сильных приповерхностных изгибов зон//ФТП.- 1972.- Т. 4.-Вып. 2,-С. 271-275.

127. Ковалевская Г.Г., Клотыньш Э.Э., Наследов Д.Н., Слободчиков С.В. Некоторые электрические и фотоэлектрические свойства InP, легированного медью// ФТТ. 1966. - Т. 8. -№ 8. - С. 2415-2419.

128. Дрейманис Э.А., Кирсон Я.Е., Клотыньш Э.Э., Круминя Р.К. Изучение влияния меди на электрофизические свойства фосфида индия// Иэв. АН ЛатвССР. Сер. Физ. и техн. 1986. - № 2. - С. 19-25.

129. Кирсон Я.Е., Клотыньш Э.Э., Круминя Р.К. Компенсация доноров в фосфиде индия медью //ФТП. 1988. - Т. 22. - № 3. - С.565. - Деп.

130. Kullendorff N., Jansson L., Ledebo L.-A. Copper-related deep level defects in III-V Semiconductors// J. Appl. Phys. 1983. -V. 59. -N 6. - P. 3203-3212.

131. Leon R. P., Kaminska M., Yu Kin Man, Weber E. R.Formation semi-insulating InP through metallic Cu-rich precipitates // Phys.Rev.B.,1992 .-v.46.-№ 19.- P. 12460-12468.

132. Skolnick M.S., Dean P.J., Pitt A.D., Uihlein Ch., Kraith H., Deveaud В., Foulkes EJ. Optical properties of copper-relatrd centres in InP// J. Phys. С : Sol. St. Phys.- 1983.-v. 16. P. 1967-1985.

133. H.H. Прибылов, С.И. Рембеза, А.А. Сустретов Амфотерное поведение меди в фосфиде индия.// ФТП, 1994. -Т. 28.- Вып. 3.- С. 467-471.

134. R. Jones.//Phil. Mag. В. 42. 213 (1980).

135. М.Г. Мильвидский, В.Б. Освенский Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников. М.: Металлургия, 1984, 256 с.

136. M.S. Skolnick, E.J. Foulkes, В. Tuck. //J. Appl. Phys., 55. 2951 (1984).

137. H.H. Прибылов, Е.И. Прибылова, С.И. Рембеза, А.И. Спирин. Фотоэлектрические свойства фосфида индия, компенсированного медью. //Вестник ВГТУ. Сер. "Материаловедение", Вып: 1.3. 1998. С. 59-62.

138. Milligan R.F., Frederick G. Anderson, Watkins G.D. Electron paramagnetic resonance of Pt" in Si: Isolated substitutional Pt versus Pt-Pt pairs.// Phys. Rev. B: Condens. Mat., 1984, V. 29 № 5, p.2819 2820.

139. Климов А.И., H.H. Прибылов, Юдин В.И. Плоская антенна с оптоэлек-тронным управлением для средств связи миллиметровых волн // Радиотехника №6, 1999, вып. 37 "Радиотехнические и информационные системы охраны и безопасности ", №2, с. 52-53.

140. Морозов A.M., Микрюкова Е.Б., Бублик В.Т., Беркова A.B., Нашельский А .Я., Якобсон С.В.//Кристаллография, 1988.-Т. 33., Вып. 5, С. 1213-1218.

141. Георгобиани А.Н., Микуленок A.B., Панасюк Е.И., Тигиняну И.М., Ур-саки В .В .//Труды ФИАН. М.: Наука, 1987., Т. 128.- 192 С.

142. Захаров Ю.В., Прибылов H.H., Рембеза С.И., Сустретов A.A. Амфотер-ное поведение меди в фосфиде галлия. // В кн. Шестая всесоюзная конференция по физико-химическим основам легирования полупроводниковых материалов. Тез. докл. М.: Наука. 1988. с. 24-25.

143. Аверкиев Н.С., Ветров В.А., Гуткин A.A., Меркулов И.А., Никитин Л.П. Ремина И.И., Романов Н.Г. Нейтральное состояние глубокого акцептора Cuca в арсениде галлия// ФТП. -1986. Т.20. -№9, - С. 1617.

144. Д.А. Вахабов, A.C. Закиров, Х.Т. Игамбердыев, А.Т. Мемадалимов, К. Махмудов, Ш.О. Турсунов, Х.С. Юлдашев. Низкочастотная диэлектрическая релаксация в кремнии, легированном золотом.// ФТТ.-1990.- Т. 32.-С.264.

145. А.Г. Яковенко, Е.А. Шелонин, В.И. Фистуль Диэлектрическая релаксация в германии, легированном медью.// ФТП, 1983. Т. 17. с. 345.

146. B.C. Постников, B.C. Борисов, Ю.А. Капустин, В.И. Кириллов. Диэлектрическая релаксация в компенсированном кремнии.//ФТП.- 1990.-Т.24.-С. 855.

147. H.H. Woodbury, G.W. Ludvig Spin Resonance of Pd and Pt in Silicon.// Phys. Rev. 126,466(1962)

148. Постников B.C., Прибылова Е.И. Особенности распада твердого раствора платины в кремнии.//Изв. АН СССР Металлы.-№1, 1987, С. 119-120.

149. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высшая школа. 1977.

150. Прибылов Н. Н., Прибылова Е.И. Электрические потери в высокоомном кремнии с глубокими уровнями.//ФТП.- 1996.- т.ЗО, вып. 4,- С. 635-639.