ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И АТМОСФЕРЫ ОТЖИГА НА СВОЙСТВА КРЕМНИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ИОНАМИ ЦИНКА

摘要

Представлены результаты формирования наночастиц в образцах n-Si(100), имплантированного ионами ~(64)Zn~+ с энергией 50 кэВ (доза 5 × 10~(16)/см~2) при комнатной температуре с последующей термообработкой в атмосфере кислорода и азота при температурах 400-900℃. Дефекты и концентрационные профили цинка исследованы методом резерфордовского обратного рассеяния на угол 110° ионов Не~+ с энергией 2 МэВ с использованием техники каналирования. Приповерхностный слой кремния визуализирован с помощью просвечивающего электронного микроскопа, снабженного устройством для энергодисперсионного микроанализа. Методом атомно-силовой микроскопии исследована топология поверхности образцов после имплантации и отжигов. После имплантации образуется аморфный приповерхностный слой Si толщиной 150 нм, в котором обнаружены наночастицы цинка со средним размером 4 нм. Ниже сформировался радиационно нарушенный слой толщиной 50 нм. После отжига в атмосфере кислорода при 800°С образуется рекристаллизованный монокристаллический слой Si, в котором выявлена сложная фаза ZnO/Zn_2SiO_4. После отжига в атмосфере азота формируется рекристаллизованный поликристаллический слой, в котором обнаружены наночастицы цинка.