快中子辐照直拉硅中氧沉淀及诱生缺陷研究

摘要

中子辐照直拉硅中氧沉淀以及与氧有关的本征吸除效应研究很多，而关于快中子辐照直拉硅中氧沉淀诱生缺陷的演变研究较少。本文利用化学腐蚀和光学显微镜观察以及透射电子显微镜（TEM）观察的方法，研究了高温退火后快中子辐照直拉硅中氧沉淀及诱生缺陷的产生及其随退火时间的演变情况。实验发现，间隙氧的减少量（Δ[Oi]）随退火时间延长逐渐增加，辐照样品Δ[Oi]的增加量远大于未辐照样品。高温退火后样品解理面的光学显微镜照片内既有氧沉淀诱生的体层错产生，另外还存在结构复杂的位错环。延长退火时间，缺陷密度增加。当过饱和态的间隙氧基本沉淀之后，诱生缺陷密度不再变化。较高剂量辐照样品中的缺陷尺寸较大，但密度相对较低。利用TEM观察到经高温退火的快中子辐照直拉硅中生成了直径约为40nm的氧沉淀，其形貌为多面体氧沉淀。