Структура и оптические свойства тонкопленочных полупроводниковых соединений на основе кремния, синтезированных импульсными энергетическими воздействиями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

>

На правах рукописи

Баталов Рафаэль Ильясович

СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ

01.04.10 - физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Казань-2004 г

Работа выполнена в Лаборатории интенсивных радиационных воздействий Казанского физико-технического института имени Е.К.Завойского Казанского научного центра Российской академии наук

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

Баязитов Рустэм Махмудович. Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Богданова Халида Галимзяновна; кандидат физико-математических наук, Ивойлов Николай Григорьевич. Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (Нижний Новгород)».

Защита состоится " 28 " января 2005 г. в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д212.082.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный энергетический университет» (420066, Казань, Красносельская, 51).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного энергетического университета.

Автореферат разослан деуа&аз 2004 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета ----Володин А.Г.

2.Р06-4 '2077

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Монокристаллический кремний (81) является основным материалом микроэлектроники, однако его светоизлучающие свойства ограничены вследствие непрямой зонной структуры, что определяет низкую вероятность излучательной рекомбинации электрон-дырочных пар при комнатной температуре. Данное обстоятельство препятствует созданию эффективных излучателей света на основе 81 (светодиоды, лазеры) и их интеграции с микроэлектронными приборами на одном кристалле.

С целью преодоления указанного ограничения, в последние 15 лет получило бурное развитие новое направление исследований - кремниевая оптоэлектроника, включающая в себя работы, связанные с созданием новых типов светоизлучающих структур на основе 81 путем его модификации различными методами. К настоящему времени основные подходы к созданию кремниевых структур, излучающих в видимой (0.4 - 0.7 мкм) и ближней ПК области (1.2 - 1.6 мкм) можно условно разделить на 4 направления, заключающихся в создании нанокристаллов 81 и карбида кремния (БЮ), твердых растворов эрбия и германия в Б!, силицидов переходных металлов Ил^з) и дефектных структур (дислокации).

Среди немногочисленных полупроводниковых соединений кремния кубический карбид кремния (/^¡С, Ег ~ 2.3 эВ) и орторомбический дисилицид железа (/З-ГеБ'ъ, Её ~ 0.8 эВ) представляют наибольший интерес для использования в оптоэлектронике в качестве излучателей света в видимой и ближней ИК области, соответственно. Существующие в настоящее время методы синтеза тонких пленок /?-81С и на 81

включают продолжительные (до 20 ч.) и высокотемпературные (до 1400 °С) отжиги кристаллов 81. Такие обработки приводят к размытию профилей электрически активных атомов (бор, фосфор, мышьяк) в Б1 и к неконтролируемой диффузии внедренных атомов железа вглубь кристалла Б!, что негативно сказывается на его электрофизических параметрах и препятствует дальнейшей интеграции микро- и оптоэлсктронных устройств.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека

С ПетерЛгрг и

Альтернативой длительным термическим обработкам кремниевых структур могут быть импульсные энергетические воздействия на примесные слои интенсивными ионными, лазерными и электронными пучками в наносекундном диапазоне длительности импульса (10-100 не). Кратковременность импульсного воздействия и его локальность по глубине и площади пластины позволяют проводить отжиг имплантированных слоев и синтез тонкопленочных соединений без значительного нагрева всего кристалла (низкотемпературная обработка), что соответствует современным тенденциям в технологии приборов полупроводниковой электроники.

Целью настоящей работы является изучение структуры и оптических свойств тонких пленок полупроводниковых соединений и /?-РеЯ12).

синтезированных в сильно неравновесных условиях, обусловленных воздействием мощными наносекундными ионными и лазерными пучками на слои 81, имплантированные высокими дозами ионов углерода и железа.

Научная новизна работы,

1. Впервые с использованием высокодозной имплантации кремния ионами углерода с последующей импульсной ионной обработкой синтезированы слои кубического карбида кремния на кремнии. Показано, что полученные слои состоят из крупных (около 0.1 мкм) зерен карбида кремния н образуются в определенном интервале плотности энергии импульса (0.8-1.5 Дж/см2). Превышение плотности энергии импульса приводит к графитизации слоя. 2 Впервые с использованием высокодозной имплантации кремния ионами железа с последующей импульсной ионной или лазерной обработкой (в т.ч. при криогенных температурах) синтезированы текстурированные слои орторомбического дисилицида железа на кремнии. Показано, что полученные слои находятся в напряженном состоянии, для снятия которого необходим непродолжительный термический отжиг.

3. Установлено, что импульсные воздействия на слои кремния, имплантированные ионами железа, сопровождаются плавлением кремния, что приводит к образованию субмикронных ячеистых структур, обусловленных низкой растворимостью железа в кремнии и высокими скоростями кристаллизации. Показано, что размеры ячеек зависят от дозы имплантации и вида импульсного излучения

4. Установлено, что в случае высоких концентраций железа в кремнии (> 1021 см'3) коэффициент сегрегации примеси приближается к единице, что приводит к преимущественной диффузии атомов железа вглубь кремния.

5. Впервые обнаружен сигнал фотолюминесценции в области 1.5-1.6 мкм слоев кремния, имплантированных ионами железа и подвергнутых импульсной ионной обработке.

Научная и практическая значимость.

Результаты проведенной работы показывают, что импульсные ионные и лазерные пучки являются эффективным средством кристаллизации слоев кремния, нарушенных высокодозной ионной имплантацией, и синтеза тонких пленок карбида кремния и дисилицида железа. В работе рассмотрены механизмы синтеза полупроводниковых соединений в сильно неравновесных условиях импульсных воздействий, а также выявлена корреляция структуры синтезированных пленок и их фотолюминесценции в видимой и ближней инфракрасной области. В работе оптимизированы режимы импульсных энергетических воздействий на имплантированные слои для синтеза тонких пленок кремниевых соединений с пониженным уровнем дефектности. Полученные результаты могут быть использованы в полупроводниковой электронике с целью изготовления светоизлучающих устройств на основе вг

Основные положения, выносимые на защиту.

1) Синтез поликристаллических пленок кубического карбида кремния в имплантированных углеродом слоях кремния под действием

импульсных ионных пучков происходит по механизму неориентированной жидкофазной кристаллизации из расплава кремния (1420 °С), сильно переохлажденного относительно точки плавления карбида кремния (2830 °С). Характерной особенностью процесса синтеза является дендритная морфология поверхности кремния.

2) Синтез текстурированных пленок орторомбического дисилицида железа в имплантированных железом слоях кремния под действием импульсных ионных и лазерных пучков происходит по механизму ориентированной жидкофазной кристаллизации из расплава кремния. Характерной особенностью процесса синтеза является образование субмикронных ячеистых структур, связанных с низкой растворимостью железа в кремнии и высокой скоростью кристаллизации

3) Характер глубинного распределения имплантированных атомов железа в кремнии при импульсных обработках зависит от концентрации внедренной примеси. При низких концентрациях примеси (< 1021 см'3) имеет место преимущественное вытеснение атомов железа к поверхности, а при высоких - диффузия атомов железа вглубь кремния Глубина диффузии зависит от вида и режимов импульсного излучения.

4) Сигнал фотолюминесценции в области 1.5-1.6 мкм слоев кремния, имплантированных ионами железа и подвергнутых импульсном обработке, обусловлен межзонными переходами в синтезированном дисилициде железа.

Личный вклад автора.

Диссертация является обобщением работ, выполненных в Лаборатории радиационной физики Казанского физико-технического института КазНЦ РАН Часть измерений проводилась в сотрудничестве с Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе РАН (С.-Петербург), Институтом физики микроструктур РАН (Н.Новгород), Институтом электроники Национальной академии наук Беларуси (Минск), Белорусским государственным

б

университетом (Минск), Институтом общей физики РАН (Москва) и Инсти том ядерных исследований (Будапешт, Венгрия)

Автор участвовал в планировании экспериментов по ионной имплантации кремния, импульсной ионной и лазерной обработке имплантированных слоев. Непосредственно автором проводился термический отжиг имплантированных структур, шмерения оптического поглощения в ИК области (1-12 мкм) синтезированных слоев /^¡С и подготовка и препарирование образцов для просвечивающей электронной микроскопии, а также обработка спектров Резерфордовского обратного рассеяния с целью получения глубинных профилей атомов Ре в Эг Автор принимал непосредственное участие в анализе, интерпретации полученных результатов и подготовке публикаций. По теме диссертационной работы автор являлся одним из основных исполнителей программ ОФН и Президиума РАН, Проектов РФФИ, НИОКР и АН РТ. Авгор являлся руководителем молодежных грантов РФФИ и НОЦ КГУ.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на нескольких Международных и Российских конференциях и Совещаниях: «Ядерная физика и ее применения» (Измир, Турция, 2000), «Вакуумные, электронные и ионные технологии» (Варна, Болгария, 2001, 2003), «Ионно-лучевая модификация материалов» (Кобе, Япония, 2002), «Ионная имплантация и другие применения ионов и электронов» (Казимиж Дольни, Польша, 2004), «Ускорители в прикладной науке и технологии» (Париж, Франция, 2004). «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (Н.Новгород, 2000, 2002, 2004), «Нанофотоника» (Н.Новгород, 2001, 2002), «Кремний-2003» (Москва, 2003). Результаты работ по импульсному синтезу дисилицида железа включены в Перечень важнейших достижений РАН (2001) Диссертационная работа выполнялась в рамках Программ ОФН и Президиума РАН. Проектов РФФИ, Фонда НИОКР и АН РТ, НОЦ КГУ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 36 печатных работ, включая 10 статей в реферируемых российских и иностранных журналах.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора и списка цитированной литературы Объем диссертации составляет 127 страниц, включая 53 рисунка и 3 таблицы. Библиография включает 119 ссылок.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту, и личный вклад автора, представлены сведения об апробации работы. Кратко изложено содержание каждой из глав.

Первая глава посвящена обзору современного состояния проблемы синтеза и модификации материалов кремниевой оптоэлектроники. Отмечено, что непрямая зонная структура кремния препятствует созданию на его основе эффективных излучателей света (светодиоды, лазеры) и их интеграции с микроэлектронными приборами на одном кристалле. Обсуждаются существующие в настоящее время основные подходы по формированию кремниевых структур, излучающих в видимой и ближней ИК области, заключающиеся в создании нанокристаллов Si и SiC, твердых растворов Ег и Ge в Si, прямозонных силицидов переходных металлов (/?-FeSi2. Ru2Si-). а также дефектных структур (атомные кластеры, дислокации). Рассматриваются основные методы синтеза и оптические свойства тонких пленок кубического карбида кремния (fi-SiC) и орторомбического дисилицида железа (/9-FeSi2). Сравниваются импульсно-лучевые методы модификации кремниевых структур (импульсные ионные и лазерные пучки).

Вторая глава посвящена описанию экспериментальных методик, использовавшихся для синтеза тонких пленок кремниевых соединений, а также исследования структурных и оптических свойств сформированных слоев. Для синтеза слоев /?-5Ю и /?-Ре812 проводилась имплантация пластин и-в^ЮО) ионами углерода (С4) и железа (Ре+), соответственно, при комнатной температуре с энергией Е = 40 кэВ и дозами Ф = 1015 ■ 5 х 1017 ион/см2 Имплантированные слои подвергались как обычном} термическом) отжигу (ТО) при температурах Т = 800-1000 °С в течение I ~ 10-30 мин в атмосфере азота, так и импульсной обработке мощными ионными (~ 80% С", ~ 20% Н+, Е = 300 кэВ, г= 50 не, ¡У = 0.7 - 1.5 Дж/см2) и лазерными (X = 0.69 мкм, г = 80 не и X = 1.06 мкм, г = 20 не, IV = 0.5 - 3.0 Дж/см2) пучками На основе импульсно-синтезированных сплошных пленок /^¡С, были приготовлены пористые структуры методом анодного травления.

Фазовый состав, микроструктура и морфология поверхности имплантированных и отожженных слоев исследовались ме! одами рентгеновской дифракции в скользящих лучах (РДСЛ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), атомно-силовой и оптической микроскопии. Распределение по глубине имплантированных атомов углерода и железа исследовалось методами Оже-электронной спектроскопии и Резерфордовского обратного рассеяния (РОР). Оптические евойс I ва синтезированных слоев и /?-Ре812 изучались методами ИК-поглошения и фотолюминесценции (ФЛ) в видимой (0.4-0.7 мкм) и ближней ИК (1-1.7 мкм) области. Кроме того, применялось компьютерное моделирование процессов нагрева 81, а также процессов перераспределения примесей по глубине при импульсных обработках.

В третьей главе приводятся результаты компьютерного моделирования процессов нагрева, плавления и кристаллизации 81 под действием импульсных ионных и лазерных пучков. Приведенные зависимости глчбины расплава 81 и температуры на его поверхности от времени, отсчитываемого от момента начала действия наносекундных импульсов, позволили оценить

скоросги кристаллизации при импульсных обработках и определить оптимальные режимы импульсных воздействий на слои Si

Показано, что высокодозная имплантация Si ионами С+ с последующим ТО приводили к образованию поликристаллического слоя /S-SiC с размерами зерен около 0.01 мкм. Импульсная ионная обработка (ИИО) имплантированного Si с плотностью энергии W = 1.0 Дж/см2, приводила к укрупнению зерен ß-S\C до 0.1 мкм. Повышение плотности энергии в импульсе до 1 5 Дж/см2 приводило к образованию наряду с зернами ß-S\C графитовых включений со схожими размерами. Импульсная лазерная обработка (ИЛО) имплантированною Si приводила к графишзации слоя практически во всем диапазоне плотностей энергии, начиная с 0 8 Дж/см2. Таким образом, использование объемного поглощения энергии ионного излучения в Si более эффективно для формирования слоев ß-SiC по сравнению с резко неоднородным поглощением энергии лазерного импульса вблизи поверхности Si. Характерной особенностью импульсного синтеза слоев y^-SiC является дендритная морфология поверхности Si (размеры дендритов около 500 мкм), обусловленная неполным плавлением отдельных зерен ß-SiC, образовавшихся в процессе ионной имплантации и сильно переохлажденным состоянием расплава Si относительно точки плавления SiC Поскольку кристаллический SiC, как и Si, обладает непрямой зонной струкгурой, эффективность его люминесценции при 300 К крайне мала [г/ -lü'f)[l], В тоже время известно, что пористые слои SiC показывают интенсивную ФЛ в области 400-550 нм при 300 К, благодаря эффекту квантового ограничения носителей в нанокристаллах SiC [2,3]. В данной работе пористые слои /9-SiC/Si были сформированы путем анодного травления импульсно-синтезированных пленок ß-SiC и нижележащих слоев Si подложки. ФЛ пористых слоев возбуждалась наносекундными импульсами азотного лазера (А. = 337 нм, т = 15 не) и детектировалась фотоумножителем с временным разрешением 1 не. Спектр ФЛ пористых

ю

слоев yS-SiC/Si, приведенный на Рис 1. показывает четко выраженную трехпиковую структуру с позициями максимумов при 460 нм (2 7 эВ), 510 нм (2.43 зВ) и 605 нм (2.05 эВ) Наблюдаемые пики ФЛ можно связагь с нанокристаллами SiC (2.7 эВ), кластерами аморфного углерода (2 43 эВ) и нанокристаллами Si (2.05 эВ), что согласуется с данными по исследованию ФЛ нанокристаллических слоев SiC, приготовленных с использованием ионной имплантации [3,4]. Измерение t кинетики спада сигнала ФЛ при 460

нм. обусловленного образованием SiC нанокристаллов, давало значение посюянной времени спада сигнала г~ 40 не, близкое к величинам характерным для прямозонных полупроводников, и которое почти на 3 порядка величины короче, чем в пористом Si (г ~ 10 мне) [5]. Существенное различие между временами спада сигналов ФЛ, обусловленных нанокристаллами SiC и Si. может быть частично связано с высокой стойкостью к окислению SiC по сравнению с Si. Это может приводить к тому, что излучательная рекомбинация носителей будет происходить в ядре нанокристалла SiC. тогда как в случае Si - через поверхностные состояния, обусловленные наличием дефектной окисной оболочки у нанокристалла Si.

В четвертой главе исследованы процессы синтеза тонких пленок /?-FeSi2 путем импульсного и термического отжига слоев Si имплантированные ионами Fe . Показано, что традиционный ТО (850 °С, 3 ч) имплантированного Si приводил к образованию поликристаллического слоя ß-FeSij. ИИО имплантированного слоя приводила к синтезу текстурированных слоев /?-FeSi2 с напряженной кристаллической решеткой

Энергия фотона (эВ)

400 450 500 550 600 SS0 Длина волны (нм)

Рис. 1. Спектр ФЛ пористой структуры SiC/Si, полученной имплантацией (5хЮ17 С+/см2), ИИО (1.0 Дж/см2) и анодным травлением (30 мА/см2, 15 мин).

п

(Рис. 2). Сформированные слои имели ячеистую структуру (Рис 3), представляющ)ю собой ячейки монокристаллического Sí с поперечными размерами около 50 нм, разделенные стенками из /?-FeSi2 толщиной около 10 нм. Размеры ячеек зависели от дозы имплантации и увеличивались до 200 нм с понижением дозы имплантации. Образование ячеистых структур связано с

5?

о а с

26« 36.3

90 160 270 360 Азимутальный угол (град.)

60 60 Угол 2в (град.)

Рис. 2. Спектр РДСЛ имплантированного Si (1.8x10 Fe+/cM) после ИИО

(1.2 Дж/см ). На вставке показана азимутальная зависимость дифракционного пика р-ТеБ^ (220) при 2© = 36.3°. Пунктир - табличное положение пика. Рис. 3. Светлопольное ПЭМ изображение (в плане) имплантированного слоя после ИИО. Образуется ячеистая структура с поперечными размерами ячеек около 50 нм

низкой растворимостью Fe в Si (~ 1016 см'3 при 1000 °С) и концентрационным переохлаждением расплава, а их субмикронные размеры с высокими скоростями кристаллизации при ИИО (~ 1 м/с). Воздействие на имплантированные слои Si лазерными импульсами приводило к образованию ячеистых структур с меньшими размерами ячеек (20-40 нм), что связано с более высокими скоростями кристаллизации при ИЛО (~ 3-4 м/с)

Исследование процессов перераспределения атомов Fe в Si при импульсных воздействиях, проведенное методом POP, показало, что в зависимости от концентрации внедренной примеси железа имело место либо

преимущественное вытеснение атомов Ре к поверхности (сегрегация), либо диффузия примеси вглубь кристалла 81. Явление сегрегации примеси при импульсных обработках также обусловлено низкой растворимостью Ье в 81: коэффициент сегрегации (к) при этом значительно меньше 1. В случае высоких концентраций примеси ( > 1021 см'3) коэффициент сегрегации приближается к единице, эффекты сегрегации подавляются и перераспределение атомов Бе обусловлено в основном диффузией в расплаве 81 на глубину превышающую толщину исходного имплантированного слоя в 2-3 раза (в зависимости от вида и плотности энергии импульсного излучения), благодаря

высокому коэффициенту диффузии Ре в расплаве (О ~ 5 х 10' Результаты компьютерного

моделирования процессов

перераспределения атомов Бе в при импульсных обработках хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Исследование оптических свойств слоев /?-Ре81г на методами ИК поглощения и ФЛ показало, что импульсно-синтезированный /?-РеЯь является прямозонным полупроводником с шириной запрещенной зоны = 0.83 эВ при 300 К и обладает улучшенными фотолюминесцентными свойствами в области 1.5-1.6 мкм по сравнению с термически синтезированным материалом (Рис. 4). вследствие отсутствия протяженных дефектов после импульсных обработок имплантированных слоев 81.

В заключении изложены основные результаты, полученные в работе

Длина волны (мкм) 1,7 1,6 1,5 1,4 1,» 1,2 1,1

Рис. 4. Спектры ФЛ 81 после имплантации (10Гб Ре+/см2), ИИО (0.7 Дж/см2) и дополнительного ТО (800 °С, 20 мин) (1), только после ТО (800 °С, 60 мин) (2),

Основные результаты работы

1. Впервые с использованием имплантации в кремний ионов углерода и железа и последующей импульсной ионной обработки синтезированы тонкие пленки кубического карбида кремния и орторомбического дисилицида железа на монокристаллическом кремнии.

2. Установлено, что физические механизмы импульсного синтеза слоев кубического карбида кремния заключаются в неориентированной жидкофазной кристаллизации из расплава кремния сильно переохлажденного относительно точки плавления карбида кремния. Показано, что пространственное распределение поглощенной энергии излучения в значительной мере определяет процессы синтеза и перераспределения примеси в синтезируемых слоях.

3. Сформированы пористые структуры на импульсно-синтезированных слоях кубического карбида кремния на кремнии и изучены их фотолюминесцентные свойства в видимой области при комнатной температуре.

4. Установлено, что воздействие на слои кремния имплантированные железом импульсными ионными и лазерными пучками приводит к синтезу текстурированных слоев орторомбического дисилицида железа с напряженной кристаллической структурой. Релаксация механических напряжений при дополнительном термическом отжиге приводит к формированию структур, обладающих улучшенными фотолюминесцентными свойствами в области длины волны 1.5 мкм

5. Выявлены и изучены особенности перераспределения имплантированных атомов железа в кремнии при импульсных воздействиях, заключающиеся в сильной концентрационной зависимости эффектов сегрегации и диффузии, а также в образовании ячеистых структур.

Основные результаты опубликованы в следующих работах

1. Laser annealing of implanted silicon with temperature-controlled transparency /R.M.Bayazitov, M.F.Galyautdinov, RI.Batalov, et al. //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В.- 1999.- V.148, No. 1-4.- P.317-321.

2. Баталов Р.И. Формирование слоев полупроводникового P-FeSi2 на Si облучением мощными импульсными ионными пучками /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин //Вестник Нижегородского университета -Серия Физика твердого тела.- 2001 - Т.2, №5,- С.56-63.

3. Bayazitov R.M. X-ray and optical characterization of p-FeSi2 layers formed by pulsed ion-beam treatment /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov //Journal of Physics: Condensed Matter.- 2001,- V.13 - P.L113-L118.

4. Рентгеновский и люминесцентный анализ мелкодисперсных пленок р-FeSi2, сформированных в Si импульсной ионной обработкой /Р.М.Баязитов Р.И.Баталов, Е.И.Теруков, В.Х.Кудоярова //Физика твердого тела,- 2001.- Т.43, №9.- С.1569-1572.

5. Импульсный синтез слоев p-FeSi2 на кремнии, имплантированном ионами Fe+ /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, Е.И.Теруков и др. //Физика и техника полупроводников,- 2001.- Т.35, №11,- С.1320-1325.

6. Pulsed ion-beam synthesis of p-FeSi2 precipitate layers in Si(100) /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, I.B.Khaibullin et al. //Nanotechnology.- 2001.-V. 12, No.4.- P.409-412.

7 Баталов Р.И. Полупроводниковый дисилицид железа - новый материал кремниевой оптоэлектроники ближнего ИК-диапазона /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин //Известия РАН - Серия физическая,-2002,- Т.66, №2,- С 282-284.

8. Формирование слоев кубического карбида кремния на кремнии непрерывными и импульсными пучками ионов углерода /Р.М Баязитов, И.Б.Хайбуллин, Р.И.Баталов, Р.М.Нурутдинов //Журнал технической физики.- 2003.- Т.73,№6.- С.82-85.

2006-4 2077

9 Structure and photoluminescent properties of SiC layers on Si, synthesized by pulsed ion-beam treatment /R.M Bayazitov, I.B.Khaibullin, R.l.Batalov et al //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B.- 2003.- V.206.-P 984-988

10. Structural properties of Fe ion implanted and ruby laser annealed Si layers /R.M.Bayazitov, R.l.Batalov, I.B.Khaibullin et al. //Journal of Physics D: Applied Physics.- 2004,- V.37, No.3.- P.468-471.

Список цитированной литературы

1. fabrication of 611-SiC light-emitting diodes by a rotation dipping technique. Eiectrolummescencc mechanisms /'M Ikeda, T Hayakawa, S Yamagiwa et a! /''Journal of Applied Physics - 1979 - V.50, No.12 - P 8215-8225

2. Photoluminescence studies of porous silicon carbide /A.O.Konstantinov. A Henry, C.I.Harris, E.Janzen //Applied Physics Letters.- 1995.- V.66, No. 17,- P.2250-2252

3. Intense blue emission from porous-SiC formed on C+-implanted silicon /L.S.Liao, X.M.Bao, Z.F.Yang, N.B.Min //Applied Physics Letters.- 1995,-V.66, No. 18.- P.2382-2384.

4 Ion beam synthesis of compound nanoparticles in SiCh /A.Perez-Rodriguez, B.Garrido, C.Bonafos et al. //Journal of Material Science- Materials in Electronics.- 1999,- V.10.- P.385-391. 5. Bisi О Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based

optoelectronics. Review article/O.Bisi, S Ossicmi, L Pavesi //Surface Science Reports.- 2000,- V.38, No.1-3.- P.l-126.

Отпечатано в ООО «Печатный двор» г Казань, ул Журналистов, 1/16, оф 207 Тел 72-74-59, 41-76-41, 41-76-51 Лицензия ПД№7-0215 от 0111 01 Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ Подписано в печать 2012 2004 ? Уел п л 1,0 1аказ №К-2417 Тираж 100 экз Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать - ризография

Список сокращений и используемых физических величин.

Введение.

ГЛАВА I. Современное состояние проблемы синтеза и модификации материалов кремниевой онтоэлектропики.

1.1. Структура и оптические свойства кристаллического кремния.

1.2. Основные подходы к решению задач кремниевой онтоэлектропики.

1.3. Основные методы синтеза полупроводниковых соединении на основе кремния.

1.4. Имнулг>сно-лучевые методы модификации кремниевых структур.

1.5. Выводы к Главе 1.

ГЛАВА II. Объекты н методы эксперимента.

2.1. Ионная имплантация и термическая обработка кремниевых структур.

2.2. Импульсные методы обработки имплантированных структур.

2.3. Методы исследования структуры, фазового состава и морфологии поверхности синтезированных слоев.

2.4. Методы исследования оптических свойств синтезированных слоев.

ГЛАВА III. Формирование тонкоплепочпых структу р па основе кубического карбида кремния на кремнии.

3.1. Компьютерное моделирование процессов нагрева, плавления и кристаллизации кремния импульсными энергетическими воздействиями.

3.2. Особенности импульсного синтеза слоев карбида кремния на кремнии.

3.3. Оптические свойства пористых структур на основе карбида кремния.

3.4. Выводы к Главе III.

ГЛАВА IV. Формирование топкоплсночпых структур па основе полупроводникового дисилицила железа на кремнии.

4.1. Особенности импульсного синтеза слоен дисилицила железа на кремнии.

4.1.1. Термическая обработка имплантированного кремния.

4.1.2. Импульсная ионная обработка имплантированного кремния.

4.1.3. Импульсная лазерная обработка имплантированного кремния.

4.2. Оптические свойства нмиульсно-синтезировапных слоев дисилицила железа.

Ь 4.2.1. Оптическое поглощение синтезированных слоев дисилицила железа.

4.2.2. Фотолюминесценция синтезированных слоев дисилппида железа.

4.3. Особенности перераспределения атомов железа в кремнии при импульсных воздействиях. Эксперимент и компьютерное моделирование.

4.4. Выводы к Главе IV.

1. Предмет исследований и акту альность темы

Монокристаллический кремний (Si) является основным материалом в микроэлектронике при изготовлении интегральных микросхем (ИМС) благодаря его невысокой стоимости, высокой термостабильности, простоте получения заданного типа проводимости и изолирующих (диэлектрических) пленок на его основе (SiC>2). В тоже время, светоизлучающие свойства кремния ограничены его непрямой зонной структурой с шириной запрещенной зоны Es = 1.1 эВ, что определяет низкую вероятность излучательной рекомбинации электрон-дырочных пар, и, как следствие, низкую интенсивность люминесценции при комнатной температу ре (Т= 300 К) в ближней инфракрасной (ИК) области (к ~ 1.1 мкм).

Данное обстоятельство препятствует созданию эффективных излучателей света на основе кремния (светодиоды, лазеры) и их интеграции с микроэлектронными приборами на одном кристалле кремния. Интеграция микро- и оптоэлсктроипых приборов в пределах одного кристалла позволит создать монолитные ИМС на основе кремния, снимающие проблемы гибридизации излучателей света на основе соединений А3В5 с кремниевой микроэлектроникой, а также существенно повысить вычислительные мощности микропроцессоров.

С целью преодоления указанного выше ограничения, в последние 15 лет получило бурное развитие повое направление исследований - кремниевая оптоэлектропика. Термин «кремниевая онтоэлектроника» включает в себя цикл работ, связанных с созданием новых типов светоизлучаюших структур на основе монокристаллического кремния путем его модификации различными методами. К настоящему времени основные подходы к созданию кремниевых структур, излучающих в видимой (0.4 - 0.7 мкм) и ближней ИК области (1.2 - 1.6 мкм) можно условно разделить па 4 направления: нанокристаллы, твердые растворы, соединения и дефекты.

Анодное травление в спиртовом растворе плавиковой кислоты кристаллов кремния и карбида кремния (SiC), а также имплантация термически выращенных пленок SiC>2 нонами кремния (Si+) и углерода (С+) с последующим термическим отжигом (ТО) позволяют получать напокристаллическис слои Si и SiC, которые вследствие малости размеров напокристаллов (обычно менее 10 им) обнаруживают ряд уникальных свойств, из которых световая эмиссия с энергией фотона большей чем у обт.емного кристалла, представляет наибольший практический интерес. Таким образом, становится возможным получение световой эмиссии при комнатной температуре от Si в видимой области (Я, < 0.7 мкм) и от SiC в ультрафиолетовой (УФ) области (X < 0.4 мкм).

Отметим также, что помимо усиления уровня люминесценции SiC в нанокристаллическом состоянии, сплошные пленки SiC представляют интерес при создании приборов, работающих в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие температуры, агрессивные химические среды, потоки радиации и т.д., что связано с повышенной твердостью, высокой термостабильностыо, химической инертностью и радиационной стойкостью SiC.

Вторым подходом к созданию светоизлучаюших кремниевых структур является формирование твердых растворов редкоземельных (РЗ) элементов (прежде всего эрбня) в кремнии, люминесценция которых происходит но внутри центровому механизму между определенными уровнями РЗ атома Chin —> 4/i5/2 для ионами Ег3+) и спектральное положение которой пе зависит от матрицы, в которую введен РЗ атом (Я, = 1.54 мкм для попа Ег3+). Однако, поскольку равновесная растворимость РЗ атомов в Si мала, то увеличение их концентрации до Ю20 см"3 приводит к преципитации атомов с соответствующим изменением их валентного состояния, что обуславливает сравнительно малый внешний квантовый выход 0.1 %) при повышенных температурах (до 300 К).

Третий подход, связанный с синтезом соединений кремния с некоторыми переходными металлами (силицидов) с прямой зонной структурой (/?-FeSi2, Ru2Si3), требует значительно более высоких концентраций примеси, вплоть до стехиометрических. При этом люминесценция происходит но межзонному механизму в пределах запрещенной зоны силицида. Среди небольшого числа полупроводниковых силицидов, дпеилпцид железа (/?-FeSi2) является наиболее перспективным материалом для микро- и оптоэлектроники, поскольку он обладает прямой зонной структурой с шириной запрещенной зоны Eg ~ 0.85 эВ, соответствующей телекоммуникационной длине волны X ~ 1.5 мкм. Немаловажным фактом является широкая распространенность и нетоксичноеть железа и кремния (в отличие от соединений А3В5 и А2В6), а также совместимость методов получения /M:eSi2 с традиционными операциями микроэлектроники.

Четвертый подход к созданию светоизлучающих структур на основе кремния связан с введением в монокристалл Si различных видов дефектов (дислокаций, дефектов упаковки, атомных кластеров), образующих в запрещенной зоне кремния энергетические уровни через которые происходит излучение фотона в ближней ИК области. Однако, методы введения дефектов в Si (пластическая деформация, механическая обработка, многоступенчатый и длительный термический отжиг) не совместимы со стандартными технологическими операциями микроэлектроники. Таким образом, большой научный и практический интерес представляет синтез узкозонных и шнрокозонных полупроводниковых соединений на основе кремния с целыо получения световой эмиссии в широком спектральной диапазоне (от УФ до ИК).

Отличительной особенностью формирования тонких пленок кубического карбида кремния (/?-SiC) и орторомбического дисилицила железа (/?-FeSi2) на Si в дайной работе является использование сильно неравновесных методов синтеза этих материалов. Данные методы включают в себя имплантацию кремния ионами углерода (С+) или железа (Ге+) с последующим облучением мощными импульсными корпускулярными и световыми пучками (импульсный отжиг), которые воздействуют только на приповерхностные слои Si (с1 < 1 мкм) в течение сравнительно короткого интервала времени (/ < 1 мкс). Использование различных источников импульсных энергетических воздействий (ионный ускоритель и импульсные лазеры) для обработки имплантированных слоев Si позволяет управлять пространственным распределением выделяемой в материале энергии излучения. Отмстим, что в литературе имеется лишь ограниченное число публикаций, связанных с импульсными воздействиями с целыо синтеза топких пленок полупроводниковых соединений на основе кремния.

2. Цель работы

Цель данной работы состояла в изучении структуры и оптических свойств топких пленок полупроводниковых соединений (/?-SiC и /?-FcSi2) на Si, синтезированных в сильно неравновесных условиях, обусловленных воздействием мощными импульсными ионными и лазерными пучками на слои Si, имплантированные высокими дозами ионов С+ и Fe\

3. Научная новизна работы

1, Впервые с использованием высокодозной имплантации кремния ионами углерода с последующей импульсной ионной обработкой синтезированы слои кубического карбида кремния па кремнии. Показано, что полученные слои состоят из крупных зерен карбида кремния (около 0.1 мкм) и образуются в определенном интервале плотности энергии (0.8-1.5 Дж/см2). Превышение плотности энергии импульса приводит к графитизапни слоя.

2. Впервые с использованием высокодозной имплантации кремния ионами железа с последующей импульсной ионной или лазерной обработками (в т.ч. при криогенных температурах) синтезированы слои орторомбического дисилицида железа па кремнии. Показано, что полученные слои находятся в напряженном состоянии, для снятия которого необходим непродолжительный термический отжиг.

3. Импульсные воздействия на слои кремния имплантированные ионами железа, сопровождающиеся плавлением кремния, приводят к образовашно субмикронных ячеистых структур, обусловленных низкой растворимостью железа в кремнии и высокими скоростями кристаллизации. Показано, что размеры ячеек зависят от дозы имплантации и вида импульсного излучения.

4. Установлено, что в случае высоких концентраций железа в кремнпп (> 10 см") коэффициент сегрегации примеси приближается к единице, что приводит к диффузии атомов железа в кремний.

5. Впервые обнаружен сигнал фотолюминесценции в области 1.5-1.6 мкм слоев кремния, имплантированных ионами железа и подвергнутых импульсной ионной обработке.

6. Научная и практическая значимость

Данная работа была мотивирована быстроразвпвающимся в последние

10-15 лет направлением исследований (кремниевая онтоэлектроника), нацеленным на создание эффективных кремниевых источников света в пилимом и ближней ИК областях. Существующие п настоящее время методы синтеза пленок р-SiC п /?-FeSi2 обладают рядом ограничений (прежде всего, необходимостью длительных высокотемпературных обработок всего кристалла Si), которые могут быть преодолены с использованием таких альтернативных методов, как паносекундные импульсные воздействия.

Результаты проведенной работы показывают, что импульсные ионные и лазерные пучки являются эффективным средством кристаллизации слоев кремния, нарушенных высокодозной ионной имплантацией, и синтеза сплошных и мелкодисперсных пленок карбида кремния и силицида железа. В работе оптимизированы режимы импульсных энергетических воздействий на слои Si,, приводящие к синтезу поли- и мопокристаллических пленок кремниевых соединении. Полученные результаты могут быть использованы па предприятиях микро- и оптоэлектронной индустрии с целыо изготовления светоизлучающих устройств на основе кремния.

7. Основные положении, выпоспмыс па защиту

1. Синтез ноликрпсталличсских пленок кубического карбида кремния в имплантированных углеродом слоях кремния под действием наносекундных импульсных ионных пучков происходит но механизму неориентированной жидкофазпой кристаллизации из расплава кремния (1420 °С) сильно переохлажденного относительно точки плавления карбида кремния (2830 °С). Характерной особенностью процесса синтеза является дендритная морфология поверхности кремния.

2. Синтез текстурированных пленок орторомбического дисилицида железа в имплантированных железом слоях кремния под действием наносекундных импульсных ионных и лазерных пучков происходит по механизму ориентированной жидкофазпой кристаллизации из расплава кремния. Характерной особенностью процесса синтеза является образование субмикронных ячеистых структур, связанных с низкой растворимостью железа в кремнии и высокой скоростью кристаллизации 1 м/с).

3. Характер глубинного распределения имплантированных атомов железа в кремнии при импульсных обработках зависит от концентрации

71 э внедренной примеси. При низких концентрациях примеси (< 10 см") имеет место преимущественное вытеснение атомов железа к поверхпости, а при высоких - диффузия атомов железа вглубь кремния. Глубина диффузии зависит от вида импульсного излучения.

4. Сигнал фотолюминесценции в области 1.5-1.6 мкм слоев кремния, имплантированных ионами железа и подвергнутых импульсной обработке, обусловлен межзоппыми переходами в запрещенной зоне синтезированного дисилицида железа.

5. Личный вклад автора

Диссертация является обобщением работ, выполненных в лаборатории радиационной физики Казанского физико-технического института КНЦ РАН. Часть измерений проводилась в сотрудничестве с Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе РАИ (г. Санкт-Петербург), Институтом физики микроструктур РАН (г. Нижний Новгород), Институтом электроники Национальной академии наук Беларуси (г. Минск), Белорусским государственным университетом (г. Минск), Институтом общей физики РАН (г. Москва) и Институтом ядерных исследований (г. Будапешт, Венгрия).

Автор участвовал в планировании экспериментов по ионной имплантации кремния, импульсной ионной и лазерной обработке имплантированных слоев. Непосредственно автором проводился термически!! отжиг имплантированных структур, измерения оптического поглощения в ИК области (1-12 мкм) синтезированных слоев /?-SiC и /?-FeSi2, подготовка и препарирование образцов для исследовании на просвечивающем электронном микроскопе, а также расчеты глубинных профилен атомов железа в кремнии из спектров Резерфордовского обратного рассеяния. Кроме того, автор участвовал в анализе и интерпретации полученных результатов и подготовке публикаций. По теме диссертационной работы автор являлся одним из основных исполнителей Проектов РФФИ, ПИОКР Республики Татарстан, программ Отделения физических наука и Президиума РАН. Автор являлся руководителем молодежных грантов РФФИ и Научно-Образовательного Центра КГУ.

6. Апробация работы

Основные результаты работы опубликованы в 36 источниках, из них 10 статей в отечественных и иностранных журналах. Результаты работы докладывались автором диссертации на одиннадцати Международных конференциях: «Ядерная физика и ее применения» (г. Измир, Турция, октябрь 2000 г.), «Оптика полупроводников» (г. Ульяновск, июнь 2000 и 2001 г.г.), «Вакуумные, электронные и ионные технологии» (г. Варна, Болгария, сентябрь 2001 и 2003 г.г.), «Спектроскопия кристаллов, легированных редкоземельными и переходными металлами» (г. Казань, сентябрь 2001 г.), «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (г. Санкт-Петербург, июль 2002 г.), «Ионио-лучевая модификация материалов» (г. Кобе, Япония, сентябрь 2002 г.), «Модификация материалов пучками частиц и плазменными потоками» (г. Томск, сентябрь 2002 г.), «Ионная имплантация и другие применения ионов и электронов» (г. Казимиж Дольни, Польша, июнь 2004), «Ускорители в прикладной науке и технологии» (г.

Париж, Франция, сентябрь 2004 г.), па восьми Всероссийских конференциях и Совещаниях: «Микро- и паноэлсктроника» (г. Звенигород, октябрь 2001), «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (г. Нижний Новгород, октябрь 2000, 2002 и 2004 гг.), «Нанофотоника» (г. Нижний Новгород, март 2001 и 2002 гг.), «Кремний-2003» (г. Москва, май 2003 г.), «Уравнения состояния вещества» (Нальчик, март 2004 г.), а также ежегодных сессиях молодых ученых (г. Казань, 2000-2004 гг.).

Результаты работы по импульсному синтезу дисилицида железа включены в Перечень важнейших достижений РАН (2001 г.).

Диссертационная работа выполнялась в рамках следующих Проектов и программ:

1) Проект РФФИ № 01-02-16649 «Структурно-фазовые переходы в полупроводниках в сильно неравновесных условиях воздействия мощными импульсами ионизирующего излучения» (2001-2003 гг.).

2) Проект РФФИ - поддержка молодых ученых, аспирантов и студентов (MAC) № 02-02-06394 (2002 г.) и № 03-02-06394 (2003 г.) в рамках вышеуказанного гранта.

3) Проект РФФИ № 02-02-16838 «Исследование структурных и оптических свойств светоизлучающих в области 1.5 мкм преципитатов дисилицида железа в кремнии, синтезированных в сильно неравновесных условиях» (2002-2003 гг.).

4) Проект Фонда ПИОКР РТ № 06-6.4-159 «Разработка нмпульсио-нучковых методов модификации материалов и тонкоиленочных покрытий» (2002-2004 гг.).

5) Проект Научио-образователыюго Центра КГУ «Материалы и технологии XXI века» (I3RHE REC-007) «Импульсный синтез топких пленок полупроводникового дисилицида железа, излучающих в области 1.5 мкм» (2001, 2002, 2004 гг.).

6) Программа Отделения Физических наук PAII «Новые материалы и структуры» (2003-2004 гг.)

7) Программа Президиума РАН «Теплофизика и механика интенсивных энергетических воздействий» (2003-2004 гг.)

7. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора и списка цитированной литературы. Первая глава посвящена обзору современного состояния проблемы синтеза и модификации материалов кремниевой оптоэлектроники. Обсуждаются существующие в настоящее время основные подходы но формированию структур па основе кремния, излучающих в видимой и ближней ИК области. Сравниваются импульспо-лучсвые методы модификации кремниевых структур (импульсные ионные и лазерные пучки).

4.4. Выводы к Главе IV

1. Изучены процессы импульсного синтеза субмикронных слоев силицидов железа, полученных с использованием имплантации ионов железа в кремний и последующих наносекундных ионных и лазерных воздействий.

2. Установлено, что в зависимости от плотности энергии импульсной обработки в имплантированных слоях кремния формируются поли- либо монокристалличсские силициды железа (FeSi, /?-FeSi2) с ячеистой структурой слоя.

3. Обнаружено, что импульсная обработка имплантированных слоев кремния в сочетании с дополнительным термическим отжигом приводят к образованию слоев дисилицида железа (/M:cSi2), являющегося прямозонным полупроводником с шириной запрещенной зоны Es = 0.83 эВ, показывающих сигнал фотолюминесценции в области длин волн 1.51.6 мкм при температурах до 210 К.

4. Установлено, что в зависимости от исходной концентрации железа в имплантированных слоях кремния, имеют место либо диффузионное уширенпе профилей распределения, либо преим\ щесчвениое сегрегационное вытеснение атомов железа к поверхности

Заключение

Создание эффективных источников света в видимой и ближней инфракрасной области на основе кремниевых структур является важной фундаментальной и практической задачей. Одним из подходов к ее решению является формирование топких пленок узкозопных и широкозонных полупроводниковых соединений на основе кремния. К ним относятся орторомбический дисилииид железа /?-FeSi2 (Es ~ 0.85 эВ) и кубический карбид кремния /?-SiC (Es ~ 2.3 эВ). В данной работе проведено изучение процессов синтеза указанных тонконленочпых соединений с использованием импульсных энергетических воздействий на слои кремния имплантированные ионами железа и углерода. Применение наносекундных импульсных ионных и лазерных пучков для отжига аморфизованных слоев кремния и синтеза тонких пленок /?-FeSi2 и /?-SiC позволяет преодолеть ряд ограничений, связанных сформированием данных соединений па кремниевой подложке. Наряду с процессами синтеза, исследовались оптические свойства сформированных тонконленочпых соединений (поглощение, фотолюминесценция). Основные результаты, полученные автором таких исследований, сводятся к следующему:

1. Впервые с использованием высокодозпой имплантации в кремний ионов углерода и железа и последующей обработки сильноточными импульсными ионными пучками синтезированы тонкие пленки кубического карбида кремния и орторомбического диенлнцида железа на монокристаллическом кремнии.

2. Установлено, что физические механизмы импульсного синтеза слоев кубического карбида кремния заключаются в неориентированной жидкофазной кристаллизации из расплава кремния сильно переохлажденного относительно точки плавления карбида кремния. Показано, что пространственное распределение поглощенной энерши излучения и значительной мере определяет процессы синтеза, декомпозиции и перераспределения примеси в синтезируемых слоях.

3. Сформированы пористые структуры на имнульсно-сишезированных слоях кубического карбида кремния па кремнии и изучены их фотолюминесцентные свойства в видимой области при комнатой температуре.

4. Установлено, что воздействие на слои кремния имплантированные ионами железа паносекупдпыми импульсными ионными и лазерными пучками приводит к синтезу текстурированных слоев орторомбнческого дисилицида железа с напряженной кристаллической структурой. Релаксация механических напряжений при дополнительном термическом отжиге приводит к формированию структур, обладающих улучшенными фотолюмннесцснтпыми свойствами в области телекоммуникационной длины волны (1.5 - 1.6 мкм).

5. Выявлены и изучены особенности перераспределения имплантированных атомов железа в кремнии при импульсных воздействиях, заключающиеся в сильной концентрационной зависимости эффектов сегрегации и диффузии, а также в образовании ячеистых структур.

В заключении следует отметить, что результаты, полученные в данной работе, могут быть использованы при изготовлении светоизлучающнх структур на основе кремния и других приборов микро- и оптоэлектроники. Кроме того, результаты работы могут быть включены в учебные курсы физических и радиофизических специальностей «Радиационная физика твердого тела» и «Онтоэлсктропика».

Автор выражает глубокую признательность зав. лаб. ИРВ P.M. Баязитову за постоянное внимание и руководство работой, В.Ф. Валееву за помощь в проведении ионной имплантации, P.M. Пурутдинову п М.Ф.

Галяутдинову за помощь в проведении импульсной ионной и лазерной обработки, I3.A. Шустову за рентгендифракциошшые измерения, Н.А. Саинову за совместные измерения на электронном микроскопе, зав. отделом РФ И.Б. Хайбуллпну за критические замечания по данной работе.

Публикации автора

Laser annealing of implanted silicon Avitli tenipcrature-controllecl transparency /R.M.Bayazitov, M.F.Galyautdinov, R.I.Batalov et al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1999.- V.148, No. 1-4.- P.317-321.

Баталов Р.И. Иопно-лучевой синтез тоикоплсиочпых кремниевых структур для интегральной оптоэлсктропики /Р.И.Баталов, Р.М.Баязигов //Тезисы доклада Международной конференции «Оптика полупроводников», Ульяновск.- 2000.- С. 146.

Эффект низкотемпературного повышения прозрачности кремния и его использование для лазерной модификации тонких пленок /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, М.Ф.Галяутдинов, И.Б.Хайбуллин //Тезисы доклада Международной конференции «Оптика полупроводников», Ульяновск.-2000.-С.167.

Synthesis of p-SiC on Si by powerful ion beams /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov, I.B.Khaibullin, G.E.Remnev //Proceedings of V International conference "Modification of materials with particle beams and plasma flows", Tomsk, Russia.- 2000.- P.276-278.

Formation of p-SiC layers on Si by pulsed ion beam treatment /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov, I.B.Khaibullin, G.E.Remnev //Abstracts of VII Russian-Japan Symposium «On interaction of fast charged particles with solids», Nizhnii Novgorod.- 2000.- P.20.

Баталов Р.И. Импульсный ионно-лучевой синтез слоев p-FeSi2 па Si, имплантированном ионами Fe+ /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин //Тезисы доклада V Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплашацин», Нижний Новгород.- 2000.- С.75-76.

7. Bayazitov R.M. X-ray and optical characterization of P-FeSi2 layers formed by pulsed ion-beam treatment /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov //Journal of physics: condensed matter.-2001.- V.13.- P.L113-L118.

8. Баталов Р.И. Полупроводниковый днеилицид железа - новый материал кремниевой онтоэлектропики ближнего ИК диапазона /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин //Труды 3-го Всероссийского Совещания «Нанофотоника», Нижний Новгород.- 2001.- С.285-290.

9. Синтез и свойства топких пленок p-FeSi2 на Si, сформированных непрерывными и импульсными ионными пучками /Р.М.Баязитов,

Р.И.Баталов, Е.И.Теруков, В.Х.Кудоярова //Труды 3-го Всероссийского

Совещания «Нанофотоника», Нижний Новгород.- 2001.- С.291-294.

10. Рентгеновский и люмипсснептиый анализ мелкодисперсных пленок p-FeSi;, сформированных в Si импульсной ионной обработкой /Р.М.Баязитов Р.И.Баталов, Е.И.Теруков, В.Х.Кудоярова //Физика твердого тела.- 2001.- Т.43, №9.- С. 1569-1572.

11. Особенности люминесценции импульсно-синтезированиых пленок р-FeSi2 в кристаллическом Si /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин н др. //Тезисы доклада Международной конференции «Оптика, Онтоэлектроника и Технологии», Ульяновск.- 2001.- С.69.

12. Batalov R.I. Pulsed ion beam synthesis of P-FeSi2 lavers on Si implanted with f

Fe+ ions /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, I.B.Khaibullin //Proceedings of 1 Eurasia Conference "Nuclear science and its application", Izmir, Turkey.-2000.- P.1051-1055.

13. Импульсный синтез слоев P-FeSi2 па кремнии, имилаитированном ионами Fe+ /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, Е.И.Теруков и др. //Физика и техника полупроводников.- 2001.- Т.35, №11.- С.1320-1325.

14. Batalov R.I. Synthesis of polycrystalline layers of P-SiC on Si by pulsed ion-beam treatment /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, I.B.Khaibullin //Abstracts of a*

XII International summer school "Vacuum, electron and ion technologies", Varna, Bulgaria.- 2001.- P.l 15-116.

15. 1.5 (.im luminescence of pulsed ion-beam synthesized P-FeSi2 films on Si /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, E.I.Terukov ct al. //Abstracts of XII International summer school "Vacuum, electron and ion technologies", Varna, Bulgaria.- 2001.- P. 116-117.

16. Баталов Р.И. Формирование слоев полупроводникового P-FcSi2 на Si облучением мощными импульсными иоппымп пучками /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллип //Вестник Нижегородского университета - Серия Физика твердого тсла.-2001.- Т.2, №5.- С.56-63.

17. Behavior of 3d and 4f elements in Si at pulsed beam treatments /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, A.L.Stcpanov et al. //Abstracts of XI Feofilov symposium "Spectroscopy of crystals activated by rare earth and transition metal ions", Kazan, Russia.- 2001.- P.64.

18. Импульсный синтез мелкодисперсных пленок полупроводникового дисилицида железа на кремнии и их люминесцентные свойства /Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов, И.Б.Хайбуллин и др. //Тезисы доклада Всероссийской научно-технической конференции «Микро- и наноэлсктропнка», Звенигород,- 2001.- С.Р1-25.

19. Pulsed ion-beam synthesis of p-FcSi2 prccipitatc layers in Si(100) /R.I.Batalov, R.M.Bayazitov, I.B.KIiaibuIIin ct al. //I4anotcchnolo»y.-2001.- V.12, No.4.- P.409-412.

20. Баталов P.M. Полупроводниковый дисилипил железа - новый материал кремниевой оитоэлсктропнкн ближнего НЬС-днпнпшип /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хайбуллин //Известия РАН -Серия Физическая,- 2002.- Т.66, №2.- С.282-284.

21. Спектральные и временные зависимости фотолюминесценции пористого SiC, полученного методом ионной имплантации и последующей импульсной ионной обработки /Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов, Л.Х.Антонова и др. //Труды 4-го Всероссийского Совещания «Панофотоника», Нижний Новгород.- 2002.- С.304-306.

22. Structure and photoluminescent properties of SiC layers on Si, synthesized by pulsed ion-beam treatment /R.Bayazitov, I.Khaibullin, R.Batalov et al. //Abstracts of XIII International conference "Ion beam modification of materials", Kobe, Japan.- 2002.- P. 122.

23. Structural properties 0-FeSi2 layers on Si synthesized by implantation and pulsed annealing /R.Bayazitov, R.Batalov, I.Khaibullin et al. //Abstracts of XIII International conference "Ion beam modification of materials", Kobe, Japan.- 2002.- P.123.

24. Сравнительный анализ структурных свойств светопзлучающпх пленок р-FeSi2 па Si, сформированных мощными ионными и лазерными пучками /Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов, М.Ф.Галяутдипов и др. //Труды 6-ой Международной конференции «Модификация материалов пучками частиц и плазменными потоками», Томск.- 2002.- С.420-423.

25. Баталов Р.И. Структурные свойства и фотолюминесценция соединений па основе кремния, сформированных имплантацией и импульсными воздействиями /Р.И.Баталов, Р.М.Баязитов, И.Б.Хаибуллип //Тезисы доклада 6-го Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплантации», II.Новгород.- 2002.- С.38-39.

26. Структурная и оптическая характеризация слоев p-SiC па Si, синтезированных непрерывными и импульсными ионными пучками /Р.М.Баязитов, И.Б.Хаибуллип, Р.И.Баталов и др. //Тезисы доклада 6-го Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплантации», II.Новгород,- 2002.- С.78-79. ш

27. Формирование слоев кубического карбида кремнии па кремнии непрерывными и импульсными пучками попои углерода /Р.М.Баизнтов, И.Б.Ханбуллип, Р.И.Баталов, Р.М.Нурутдппов //Журнал технической физики.- 2003.- Т.73, №6.- С.82-85.

28. Structure and photolumincsccnt properties of SiC layers on Si, synthesized by pulsed ion-beam treatment /R.M.Bayazitov, I.B.Khaibullin, R.I.Batalov ct al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 2003.- V.206.- P.984-988.

29. Формирование тонких пленок силицидов железа иа кремнии ионными и лазерными пучками /Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов, А.А.Бухараев и др. //Тезисы доклада 3-й Российской конференции «Кремний-2003», Москва.- 2003.-С.201-202.

30. Formation of iron silicide layers on Si by ion implantation and laser beams /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov, A.A.Bukharaev ct al. //Abstracts of XIII International summer school "Vacuum, electron and ion technologies", Varna, Bulgaria.- 2003,- P.24-25.

31. Воздействие импульсного лазерного излучения па слои кремния, имплантированные ионами железа /Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов, Г.Д.Ивлев и др. //Материалы 5-ой Международной конференции «Взаимодействие излучений с твердым телом ВИТТ-2003», Минск, Беларусь.- 2003.- С.220-222.

32. Structural properties оГ Fe ion implanted and ruby laser annealed Si layers /R.M.Bayazitov, R.I.Batalov, I.B.Khaibullin et al. //Journal of physics D: applied physics.- 2004.- V.37, No.3.- P.468-471.

33. Воздействие мощных импульсных ионных и лазерных пучков на кремний, имплантированный ионами железа /Р.М.Нурутдинов, Р.М.Баязитов, Р.И.Баталов и др. //Труды XIX Международной конференции «Уравнения состояния вещества», Нальчик.- 2004.- С. 142143.

34. Synthesis of iron disilicide in Fe-implanted Si layers under the action of pulsed ion and laser beams /R.Batalov, R.Bayazitov, V.Shustov et al. //Abstracts of V International conference "Ion implantation and other applications of ions and electrons", Kazimierz Dolny, Poland.- 2004,- P.81.

35. Dopant distribution in the implanted silicon under the action of powerful pulsed ion and laser beams /R.Bayazitov, R.Batalov, R.Nurutdinov et al. //Abstracts of VIII European conference "Accelerators in applied research

A and technology", Paris, France.- 2004.- P.81.

36. Сшггез ноли- и монокристалличсских пленок силицидов железа на кремнии, имплантированном ионами железа /Р.И.Баталов, Р.И.Баязитов, И.Б.Хаибуллш! и др. //Тезисы 7-го Всероссийского семинара «Физические и физико-химические основы ионной имплантации». Нижний Новгород.- 2004.- С.82-83.

1. Курпосов А.И. Технология производства ПОЛунрОВОДПИКОВЕЛХ приборов и шггегралышх микросхем /А.И.Куриосов, В.В.Юдин.- М.: Высшая школа, 1986.- 368 с.

2. Глазов В.М. Жидкие полупроводники /В.М.Глазов, С.М.Чижевский, Н.Н.Глаголева.- М.: Наука, 1967.- 244 с.

3. Новоселова А.В. Физико-химические свойства Еюлупрово/цшковЕлх веществ. Справочник/А.В.Новосслова, В.Б.Лазарев.- М.: Наука, 1979.340 с.

4. Носов Ю.Р. Оитоэлсктроника /Ю.Р.Носов.- М.: Радио и связь, 1989.360 с.

5. Pavcsi L. Will silicon be the photonic material of the third millennium? /L.Pavesi //Journal of physics: condensed matter.- 2003.- V.15.- P.R1169-R1196.

6. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers /L.T.Canham //Applied physics letters.-1990.- V.57, No.10.- P.1046-1048.

7. Visible photoluminescence in Si+-implantcd silica glass /T.Shimizu-Iwayama, K.Pujita, S.Nakao ct al. //Journal of applied physics.- 1994.-V.75, No.12.- P.7779-7783.

8. Bisi O. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics. Review article /O.Bisi, S.Ossicini, L.Pavesi //Surface science reports.- 2000.- V.38, No.1-3.- P.l-126.

9. Fabrication of 6H-SiC light-emitting diodes by a rotation dipping technique: Electroluminescence mechanisms /M.Ikeda, T.Hayakawa, S.Yamagiwa et al. //Journal of applied physics.- 1979.- V.50, No.12.- P.8215-8225.

10. Photoluminescence studies of porous silicon carbide /A.O.Konstantinov, A.Henry, C.I.Harris, E.Janzen //Applied physics letters.- 1995.- V.66, No. 17.- P.2250-2252.

11. Intense blue emission from porous-SiC formed on C+-implanted silicon /L.S.Liao, X.M.Bao, Z.F.Yang, N.B.Min //Applied physics letters.- 1995.-V.66, No. 18.- P.2382-2384.

12. The electroluminescence from porous -SiC formed on C+ implanted silicon /N.S.Li, X.II.Wu, L.S.Liao, X.M.Bao //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1998.- V.142, No.3.- P.308-312.fc

13. Photoluminescence from P-SiC nanocrystals embedded in Si02 films prepared by ion implantation /D.Chen, Z.M.Liao, L.Wang et al. //Optical materials.- 2003.- V.23, No.1-2.- P.65-69.

14. Ion beam synthesis of compound nanoparticlcs in Si02 /A.Pcrez-Rodriguez,

15. B.Garrido, C.Bonafos et al. //Journal of material science: materials in electronics.- 1999.- V.10.- P.385-391.

16. Synthesis of luminescent particles in Si02 films by sequential Si and С ion implantation /O.Gonzalez-Varona, C.Bonafos, M.Lopez et al. //Microclectronics reliability.- 2000.- V.40.- P.885-888.

17. Realization of photo- and electroluminescent Si:Er structures by the method of sublimation molecular beam epitaxy /B.Andreev, V.Chalkov, O.Guscv et al. //Nanotechnology.- 2002.- V.13.- P.97-102.

18. Room-temperature electroluminescence from Er-doped crystalline Si /G.Franzo, F.Priolo, S.Coffa et al. //Applied physics letters.- 1994.- V.64, No. 17.- P.2235-2237.

19. Electroluminescence, photoluminesccncc, and photocurrent studies of Si/SiGep-i-n heterostructures /M.Forster, U.Mantz, S.Ramminger et al. //Journal of applied physics.- 1996.- V.80, No.5.- P.3017-3023.

20. Vcscan L. Room-temperature SiGe light-emitting diodes /L.Vescan, T.Stoica//Journal of luminescence.- 1999.- V.80.- P.485-489.

21. Room-temperature 1.3 and 1.5 jim electroluminescence from Si/Ge quantum dots (QDsySi multi-layers /Z.Pei, P.S.Chen, S.W.Lee et al. //Applied surface science.- 2004.- V.224.- P. 165-169.

22. Bost M.C. Optical properties of semiconducting iron disilicide thin films /M.C.Bost, J.E.Mahan //Journal of applied physics.- 1985.- V.58, No.7.-P.2696-2703.

23. Lange II. Electronic properties of semiconducting silicides. Review article /H.Lange //Physica status solidi (b).- 1997.- V.201.- P.3-65.

24. Electronic properties of semiconducting FeSi2 films /C.A.Dimitriadis,

25. J.H. Werner, S.Logothetidis et al. //Journal of applied physics.- 1990.- V.68, No.4.- P. 1726-1734.

26. Investigation of the luminescence properties of Si/p-FeSi2/Si heterojunction structures fabricated by ion beam synthesis /T.D.I lunt, K.J.Reeson, R.M.Gwilliam et al. //Journal of luminescence.- 1993.- V.57.- P.25-27.

27. A silicon/iron-disilicide light-emitting diode operating at a wavelength of 1.5 pm/D.Leong, M.IIarry, K.J.Reeson, K.P.I lomewood //Nature.- 1997.-V.387.- P.686-688.

28. Room temperature 1.6 pm elcctroluminescencc from a Si-based light emitting diode with p-FeSi2 active region /T.Suemasu, Y.Negishi, K.Takakura, F.I Iasegawa//Japanese journal of applied physics.- 2000.-V.39.- P.L1013-L1015.

29. Room-temperature 1.56 pm electroluminesccncc of highly oriented (3-FeSi2/Si single heterojunction prepared by magnetron-sputtering deposition /S.Chu, T.Hirohada, K.Nakajima et al. //Japanese journal of applied physics.- 2002.- V.41.- P.LI200-L1202.

30. Дроздов 11.А. Рекомбинационное излучение на дислокациях в кремнии /П.А.Дроздов, А.А.Патрин, В.Д.Ткачев //Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики.- 1976,- Т.23, 1.- С.651-653.

31. Ion beam synthesized Ru2Si3 /J.S.Sharpe, Y.L.Chen, R.M.Gwilliam et al. //Applied physics letters.- 1999.- V.75, No.9.- P. 1282-1283.

32. Optical properties of semiconducting Ru2Si3 /V.L.Shaposhnikov, L.I.Ivanenko, D.B.Migas ct al. //Optical materials.- 2001.- V.17.- P.339-341.

33. Мудрый Л.В. Влияние кислорода и нида облучения на спектры примесной люминесценции кремния /Л.В.Мудрый, Л.В.Юхпевнч //Физика и техника полупроводников.- 1973.- Т.7, Л1>1,- С. 170-172.

34. Бортник М.В. Излучательная рекомбинация на радиационных нарушениях структуры в кремнии /М.В.Бортник, В.Д.Ткачев, А.В.Юхпевич //Физика и техника полупроводников.- 1967.- Т.1, ЖЗ.-С.353-358.

35. Мудрый Л.В. Температурный сдвиг и ширина бесфононной линии 0.970 эВ в спектре излучательной рекомбинации кремния

36. Л.В.Мудрый, В.Д.Ткачев, А.В.Юхпевич //Физика и техника полупроводников.- 1971.- Т.5, №12.- С.2375.

37. Canham L.T. 1.3-pm light-emitting diode from silicon electron irradiated at its damage threshold /L.T.Canham, K.G.Barraclough, D.J.Robbins //Applied physics letters.- 1987.- V.51, No. 19.- IU 509-1511.

38. Drozdov N.A. On the nature of the dislocation luminescence in silicon /N.A.Drozdov, A.A.Patrin, V.D.Tkachev//Physica status solidi (b).- 1977.-V.83.-P.K137-K139.

39. Suezawa M. The nature of photoluminescence from plastically deformed silicon /М.Suezawa, K.Sumino //Physica status solidi (a).- 1983.- V.78.-P.639-645.

40. Sveinbjornsson E.O. Room temperature electroluminescence from dislocation-rich silicon /Е.О. Sveinbjornsson, J. Weber//Applied physics letters.- 1996.- V.69, No. 18.- P.2686-2688.

41. Dislocation-related luminescence in Er-implanted silicon /N.A.Sobolev, O.B.Guscv, E.I.Shek et al. //Journal of luminescence.- 1998.- V.80, No. 1-4.-P.357-361.

42. Higgs V. Luminescence of dislocations in SiGe/Si structures /V.IIiggs //Solid state phenomena.- 1993.- V.32-33.- P.291-302.

43. Dislocation structure and photoluminescence of partially relaxed SiGe layers on Si(001) substrates /E.A.Steinman, V.I.Vdovin, T.G.Yugova et al. //Semiconductor science and technology.- 1999.- V.14.- P.582-588.

44. Optical properties of oxygen precipitates and dislocations in silicon /S.Binetti, S.Pizzini, E.Leoni et al. //Journal of applied physics.- 2002.-V.92, No.5.- P.2437-2445.

45. Photoluminescence from MBE Si grown at low temperatures; donor bound excitons and decorated dislocations /V.IIiggs, E.C.Lightowlers, G.Davies et al. //Semiconductor science and technology.- 1989.- V.4.- P.593-598.

46. Characterization of epitaxial and oxidation-induced stacking faults in silicon: The influence of transition-metal contamination /V.I Iiggs, M.Goulding, A.Brinklow, P.Kightley //Applied physics letters.- 1992.-V.60, No.П.- P.1369-1371.

47. Dislocation-related electroluminescence at room temperature in plastically deformed silicon /V.V.Kveder, E.A.Steinman, S.A.Shevchenko, II.G.Grimmeiss //Physical Review В.- 1995.- V.51.- P. 10520-10526.

48. Room-tempcrature silicon light-emitting diodes based on dislocation luminescence /V.Kveder, M.Badylevich, E.Steinman et al. //Applied physics letters.- 2004.- V.84, No. 12.- P.2106-2108.

49. Глазов B.M. Физико-химические основы легирования полупроводников /В.М.Глазов, В.С.Земсков.- М.: Наука, 1967.- 372 с.

50. Иванов П.Л. Полупроводниковый карбид кремния технология и приборы. Обзор /П.Л.Иванов, В.Е.Челноков //Физика и техника полупроводников.- 1995.- Т.29, №11.- С.1921-1943.

51. Progress towards SiC products /С.I.Harris, S.Savage, A.Konstantinov et al. //Applied surface science.- 2001.- V.184.- P.393-398.

52. Исследование монокристаллических пленок SiC, полученных при бомбардировке ионами С* монокристаллов Si /Е.К.Баранова, К.Д.Демаков, К.В.Старинип и др. //Доклады Академии наук СССР.-1971.- Т.200, №4.- С.869-870.

53. Nejim Л. Sic buried layer formation by ion beam synthesis at 950 °C /A.Nejim, P.L.F.IIemment, J.Stoemenos //Applied physics letters.- 1995.-V.66, No.20.- P.2646-2648.

54. Low-tcmperature, direct synthesis of p-SiC by metal vapor vacuum arc ion source implantation /Z.Q.Lin, J.F.Liu, J.Y.Feng, W.Z.Li //Materials Ietters.-2001.- V.50.- P.275-278.

55. Некоторые свойства пленок SiC, полученных ионным внедрением, в структуре Al-SiC-Si /И.II.Герасименко, О.П.Кузнецов, Л.В.Лежейко и др. //Микроэлектроника.- 1974.- Т.З, №5.- С.467-468.

56. Formation of buried layers of p-SiC using ion beam synthesis and incoherent lamp annealing /K.J.Reeson, P.L.F.IIemment, J.Stoemenos et al. //Applied physics letters.- 1987.- V.51, No.26.- P.2242-2244.

57. Влияние кислорода на процессы нонно-лучевого синтеза скрытых слоев карбида кремния в кремнии /В.В.Артамонов, МЛ.Валах,1..И.Клюй и др. //Физика и техника полупроводников.- 1998.- Т.32, №12.- С. 1414-1419.

58. X-ray and Fourier transformed infrared investigation of p-SiC grown by ion implantation /Z.J.Zhang, K.Narumi, II.Naramoto et al. //Journal of physics D: applied physics.- 1999.- V.32.- P.2236-2240.

59. Brink D.J. Formation of a surface SiC layer by carbon-ion implantation into silicon /D.J.Brink, J.Camassel, J.B.Malherbe //Thin solid Films.- 2004.-V.449.- P.73-79.

60. Lindner J.K.N. Ion beam synthesis of buried Sic layers in silicon: Basic physical processes /J.K.N.Lindner//Nuclear instruments and methods in physics research В.- 2001.- V.178.- P.44-54.

61. Blue-green luminescence from porous silicon carbidc /T.Matsumoto, J.Takahashi, T.Tamaki et al. //Applied physics letters.- 1994.- V.64, No.2.-P.226-228.

62. Mimura H. Blue electroluminescence from porous silicon carbide /II.Mimura, T.Matsumoto, Y.Kanemitsu//Applied physics letters.- 1994.-V.65, No.26.- P.3350-3352.

63. Интенсивная фотолюминесценция пористых слоев пленок SiC, выращенных на кремниевых подложках /А.М.Данишевский, В.Б.Шуман, Е.Г.Гук, АЛО.Рогачев //Физика и техника полупроводников.- 1997.- Т.31, №4.- С.420-424.

64. Laser CVD of cubic Sic nanocrystals /Y.Kamlag, A.Goosscns, I.Colbeck, J.Schoonman //Applied surface science.- 2001.- V.184.- P.l 18-122.

65. Самсонов Г.В. Силициды /Г.В.Самсонов, Л.А.Дворина, Б.М.Рудь.- М.: Металлургия, 1979.-271 е.

66. Петухов В.Ю. Исследование кремния, имплантированного 6оле»шими дозами ионов переходных элементов группы железа: Дпсс. канд. физ.-мат. наук/В.Ю. Петухов; Каз. физ.-тсх. ни-т.- Казань, 1985.- 176 с.

67. Photoconductivity in n-type p-FeSi2 single crystals /E.Arushanov, E.Buchcr, Ch.Kloc ct al. //Physical review В.- 1995.- V.52, No.l.- P.20-23.

68. Kim N.O. Optical and electrical properties of p-FeSi2 single crystals /N.O.Kim, H.G.Kim, W.S.Lee //Journal of the Korean physical society.-2001,- V.38, No.6.- P.803-805.

69. Udono II. Solution growth and optical characterization of p-FeSi2 bulk crystals /H.Udono, I.Kikuma //Japanese journal of applied physics.- 2002.-V.41, No.5B.- P.L583-L585.

70. Optical properties of P-FeSi2 single ciystals grown from solutions /H.Udono, I.Kikura, T.Okuno et al. //Thin solid films.- 2004.- V.461.-P.182-187.

71. Solid phase epitaxy of p-FeSi2 on Si(100) /ILChen, P.I Ian, X.D.I Iuang, Y.D.Zheng //Journal of vacuum science and technology A.- 1996.- V.14, No.3.- P.905-907.

72. Liu Z. Formation of P-FeSi2 films by pulsed laser deposition using iron target /Z.Liu, M.Okoshi, M.Hanabusa //Journal of vacuum science and technology A.- 1996.- V.17, No.2.- P.619-623.

73. Fabrication of p-Si/p-FeSi2 balls/n-Si structures by MBE and their electrical and optical properties /T.Sucmasu, T.Fujii, M.Tanaka et al. //Journal of luminescence.- 1999.- V.80.- P.473-477.

74. Effects of the different heat treatments on the growth and formation of iron silicide on Si(100) /J.II.Oh, S.K.Lee, K.P.I Ian ct al. //Thin solid films.-1999.- V.341.- P.160-164.

75. The optical properties of p-FeSi2 fabricated by ion beam assisted sputtering /C.N.McKinty, A.K.Kewell, J.S.Shaфe et al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 2000.- V.161-163.- P.922-925.

76. Growth ofp-FcSi2 thin Film on Si(l 11) by metal-organic chemical vapor deposition /K.Akiyama, S.Ohya, II.Takano et al. //Japanese journal of applied physics.- 2001.- V.40, No.5A.- P.L460-L462.

77. Direct growth of 100.-oriented high-quality P-FeSi2 Films on Si(100) substrates by molecular beam epitaxy //N.Hiroi, T.Suemasu, K.Takakura et al. //Japanese journal of applied physics.- 2001.- V.40, No.lOA.- P.L10081.011.

78. Formation of P-FeSi2 thin Films using laser ablation /S.Komuro, T.Katsumata, T.Morikawa et al. //Journal of crystal growth.- 2002.- V.237-239.-P. 1961-1965.

79. Momose N. Growth of 1-pm-thick continuous p-FeSi2 Films on abraded p+-Si(001) substrates by RF-magnetron sputtering/N.Momose, Y.Hashimoto, K.Ito //Japanese journal of applied physics.- 2003.- V.42, No.9A.- P.5490-5493.

80. Ion beam synthesis of buried a-FeSi2 and p-FeSi2 layers /K.Radermacher, S.Mantl, Ch.Dicker, II.Luth //Applied physics letters.- 1991.- V.59, No. 17.-P.2145-2147.f 81. P-FeSi2in (11 l)Si and in (001)Si formed by ion-beam synthesis /D.J.Oostra,

81. C.W.T.Bulle-Lieuwma, D.E.W.Vandenhoudt et al. //Journal of applied physics.- 1993.- V.74, No.7.- P.4347-4353.

82. Electrical, optical and materials properties of ion beam synthesized (IBS) FeSi2 /K.J.Reeson, M.S.Finney, M.A.Harry et al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1995.- V.106.- P.364-371.

83. Optical absorption and photoluminescence studies of p*FeSi2 prepared by heavy implantation of Fe+ ions into Si /H.Katsumata, Y.Makita,

84. N.Kobayashi ct al. //Journal of applied physics.- 1996.- V.80, No.10.-P.5955-5962.

85. Origin and perspectives of the 1.54 pm luminescence from ion-beam-synthcsizcd }-FeSi2 precipitates in Si /C.Spinella, S.Coffa, C.Bongiomo ct al. //Applied physics letters.- 2000.- V.76, No.2.- P. 173-175.

86. Фотолюминесценция и структурные дефекты слоев кремния, имплантированных ионами железа /Э.А.Штейман, В.И.Вдовин, А.Н.Изотов и др. //Физика твердого тела,- 2004.- Т.46, №1.- С.26-30.

87. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов /А.В.Двурсчснский, Г.А.Качурин, Е.В.Пидаев, Л.С.Смирнов.- М.: Паука, 1982.-208 с.

88. Вильяме Дж.С. Ионная имплантация и лучевая технология /Дж.С.Вильяме, Дж.М.Поут.- Киев: Наукова думка, 1988.- 358 с.

89. Ion beam annealing of semiconductors /R.T.Hodgson, J.E.E.Baglin, R.Pal ct al. //Applied physics letters.- 1980.- V.37, No.2.- P.187-189.

90. Pulsed particle beam treatment of implanted silicon /R.M.Bayazitov7, L.Kh.Zakirzyanova, I.B.Khaibullin et al. //Vacuum.- 1992.- V.43, No.5-7.-P.619-622.

91. Formation of heavily doped semiconductor layers by pulsed ion beam treatment /R.M.Bayazitov, L.Kh.Zakirzyanova, I.B.Khaibullin, G.E.Remnev //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1997.- V.122.-P.35-38.

92. Sources of high power ion beams for technological applications /l.F.Isakov, V.N.Kolodii, M.S.Opekunov et al. //Vacuum.- 1991.- V.42, No. 1-2.- P. 159162.

93. J.Piekoszewski J. Application of high intensity pulsed ion and plasma beams in modification of materials /J.Piekoszewski, Z.Werner, W.Szymczyka //Vacuum.- 2001.- V.63, No.4.- P.475-481.

94. Evolution of implanted carbon in silicon upon pulsed excimcr laser annealing/Z.Kantor, E.Fogarassy, A.Grob ct al. //Applied physics letters.-1996.- V.69, No.7.- P.969-971.

95. Kramer K.M. Pulsed laser induced epitaxial crystallization of carbon-silicon alloys /К.М.Kramer, M.O.Thompson //Journal of applied physics.- 1996.-V.79, No.8.- P.4118-4123.

96. Durupt P. Annealing of high dose С implanted Si by pulsed electron beam /P.Durupt, D.Barbicr, A.Laugier//Material Research Society symposium proceedings.- 1984,- V.23.- P.747-752.

97. Cellular structure and silicide formation in laser-irradiated meta-silicon systems /G.J.van Gurp, G.E.J.Eggermont, Y.Tamminga et al. //Applied physics letters.- 1979.- V.35, No.3.- P.273-275.

98. Epitaxial NiSi2 formation by pulsed ion beam annealing /L.J.Chen,

99. S.I lung, J.W.Mayer ct al. //Applied physics letters.- 1982.- V.40, No.7.-P.595-597.

100. Epitaxial NiSi2 formation by pulsed laser irradiation of thin Ni layers deposited on Si substrates /M.G.Grimaldi, P.Baeri, E.Rimini, G.Celotti //Applied physics letters.- 1983.- V.43, No.3.- P.244-246.

101. D'Anna E. Laser synthesis of thin films of metal silicides /E.D'Anna, G.Leggieri, A.Luchcs //Thin solid films.- 1992,- V.218.- P.95-108.

102. Laser annealing studies of ion implanted iron in silicon /S.Damgaard,

103. M.Oron, J.W.Peterscn ct al. //Physica status solidi (a).- 1980.- V.59.- P.63-67.

104. Characterization of laser and laser/thermal annealed semiconducting iron silicide thin films /A.Datta, S.Kal, S.Basu et al. //Journal of materials sciencc: materials in electronics.- 1999.- V.10.- P.627-631.

105. Formation of f}-FeSi2 by cxcimcr laser irradiation of 57Fe/Si bilayers

106. S.Wagner, E.Carpene, P.Schaaf, M.Weisheit //Applied surface science.2002.- V.186.- P.156-161.

107. Zieglcr J.F. The stopping and range of ions in solids /J.F.Ziegler, J.P.Biersack, U.Littmark.- New York: Pergamon, 1985,- 208 p.

108. Laser annealing of implanted silicon with temperature-controlled transparency /R.M.Bayazitov, M.F.Galyautdinov, R.I.Batalov et al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1999.- V.148.-P.317-321.

109. Szilagyi E. Theoretical approximations for depth resolution calculations in IBA methods /E.Szilagyi, F.Paszti, G.Amsel //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1995.- V.100.- P.103-121.

110. Raman investigation of ion beam synthesized p-I:eSi2 /A.G.Birdwell, R.Glosser, D.N.Leong, K.P.IIomewood //Journal of applied physics.- 2001.-V.89, No.2.- P.965-972.

111. Ивлев Г.Д. Фазовые превращения, инициируемые в топких слоях аморфного кремния наносскундным воздействием экспмерпого лазера /Г.Д.Ивлев, Е.И.Гаикевич //Физики и техника полуироводников.2003.- 'Г.37, №5.- С.622-628.

112. Yu Y.I I. Visible photoluminescence in carbon-implanted thermal Si02 films /Y.II.Yu, S.P.Wong, I.I I.Wilson //Physica status solidi (a).- 1998.- V.168.-P.531-534.

113. Raman and photoluminescence study of magnetron sputtered amorphous carbon films /D.Papadimitriou, G.Roupakas, C.Xuc et al. //Thin solid films.-2002.- V.414.- P. 18-24.

114. Raman spectroscopic study of ion-beam synthesized polycrystalline fM:eSi2 on Si(100)/Y.Maeda, K.Umezawa, Y.IIayashi, K.Miyake//Thin solid films.- 2001.- V.381P.219-224.

115. Infrared and Raman characterization of beta iron silicide /K.Lefki, P.Muret, E.Bustarrct et al. //Solid state communications.- 1991.- V.80. No. 10.- P.791-795.

116. Segregation and increased dopant solubility in Pt-implanted and laser-annealed Si layers /A.G.Cullis, I I.C.Webber, J.M.Poate, A.L.Simons //Applied physics letters.- 1980.- V.36, No.4.- P.320-322.

117. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках /Ж.Панков.- М.: Мир, 1973.-393 с.

118. Correlation between structural and optical properties of ion beam synthesized p-FeSi2 precipitates in Si /M.G.Grimaldi, S.Coffa, C.Spinella et al. //Journal of luminescence.- 1999.- V.80.- P.467-471.

119. Schuller B. Optical and structural properties of 3-FeSi2 precipitate layers in silicon /В.Schuller, R.Carius, S.Mantl //Journal of applied physics.- 2003.-V.94, No.l.- P.207-211.

120. Luminescence from (3-FeSi2 precipitates in Si. I. Morphology and epitaxial relationship /M.G.Grimaldi, C.Bongiorno, C.Spinella et al. //Physical review В.- 2002.- V.66.- P.085319(l)-(10).

121. Luminescence from |3-FeSi2 precipitates in Si. II. Origin and nature of the photoluminescence /L.Martinelli, E.Grilli, D.B.Migas et al. //Physical review В.- 2002.- V.66.- P.085320(l)-(9).

122. Segregation of impurities due to pulsed laser beam annealing /I.B.Khaibullin, E.I.Shtyrkov, R.M.Bayazitov et al. //Nuclear instruments and methods in physics research В.- 1982.- V.199.- P.397-400.t