РАДІАЦІЙНА І ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ТОНКИХ ШАРІВ, ГЕТЕРОСИСТЕМ І НАНОСТРУКТУР, СТВОРЮВАНИХ НА ОСНОВІ ЕЛЕМЕНТАРНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ І НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СПОЛУК

Автор(и)

  • Петро Іванович Баранський Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України
  • Г. П. Гайдар Інститут ядерних досліджень НАН України

Ключові слова:

напівпровідникова сполука, кристал, гетеростру- ктура, нанооб’єкт, радіаційна стійкість, термічна стійкість.

Анотація

Особливості розмірів та структури нанооб’єктів обумовлюють низку їх специфічних властивостей. Так, високорозвинена поверхня призводить до підвищеної хімічної активності; високий рівень неоднорідності спричиняє відсутність сталої ґратки і порушення трансляційної симетрії; величина власних варіацій потенціалу на відстанях сумірних з міжатомними ставить під сумнів обґрунтованість застосування методу ефективних мас; тощо. Наявність гігантських механічних напружень і невідповідність коефіцієнтів термічного розширення можуть стимулювати процеси структурних порушень при зміні температурних умов. У роботі обговорюються застережні заходи з метою ниження темпів процесів деградації наноструктур.

Посилання

1. Баранский П. И. Изменение градиентов удельного сопротивления в n- и р-Ge под влиянием γ-радиации / П.И. Баранский, А.К. Семенюк // ФТП. – 1967. – Т. 1, No 8. – С. 1150–1154.
2. Herring C. Energy levels of isolated hydrogen in Si / С. Herring, N. M. Johnson, C. G. van de Walle // Phys. Rev. B. – 2001. – Vol. 64. – P. 125209 (27).
3. Self-interstitial-hydrogen complexes in Si / М.Gharaiben, S. K. Estreicher, P. A. Fedders, Р.Ordejón // Phys. Rev. B. – 2001. – Vol. 64. – P. 235211 (7).
4. Suezawa M. Formation of defect complexes by electron-irradiation of hydrogenated crystalline silicon / М.Suezawa // Phys. Rev. B. – 2000. – Vol. 63. – P. 035201 (7).
5. Chen E. E. Orto- and para O-H2 complexes in silicon / Е.Е.Chen, М.Stavola, W. B.Fowler // Phys. Rev. B. – 2002. – Vol. 65. – P. 245208 (9).
6. Влияние состояния водорода в решетке на эффективность введения донорных центров в кислородсодержащем Si / В.В. Болотов, Г.Н. Камаев, А.В. Носков, С.А. Черняев, В.Е. Росликов // ФТП. – 2006. – Т. 40, В. 2. – С. 129-132.
7. Divacancy annealing in Si: Influence of hydrogen / E. V.Monakhov, А. Ulyashin, G.Alfieri, A. Yu.Kuznetsov, B. S.Avset, B. G. Svensson // Phys. Rev. B. – 2004. – Vol. 69. – P. 153202 (4).
8. Coutinho J., Torres V. J. B., Jones R., Öberg S., Briddon. P. R. Electronic structure of divacancy-hydrogen complexes in silicon // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2003. – Vol. 15. – P. S2809-S2814.
9. Sachse J. U., Weber J., Lemke H. Deep-level transient spectroscopy of Pd-H-complexes in silicon // Phys. Rev. B. – 2000. – Vol. 61. – P. 1924-1934.
10. Влияние электрически неактивных примесей на образование донорных центров в слоях Si, имплантированных эрбием / О. В.Александров , А. О.Захарьин , Н. А.Соболев , Ю. А. Николаев // ФТП. – 2000. – Т. 34, В. 5. – С. 526-529.
11. Мелкие термодоноры в монокристаллах кремния, легированных азотом / В. В.Воронков , Г. И.Воронкова , А. В. Батунина , В. Н.Головина , Л. В.Арапкина , Н. Б.Тюрина , А. С.Гуляева , М. Г. Мильвидский // ФТТ. – 2002. – Т. 44, В. 4. – С. 700-704.
12. Особенности генерации и движения дислокаций в монокристаллах Si, легированных азотом / М.В. Меженный, М. Г Мильвидский , В. Я. Резник // ФТТ. – 2002. – Т. 44, No 7. – С. 1224-1229.
13. Генерация мелких азотно-кислородных доноров как метод исследования диффузии азота в кремнии / В. В. Воронков , А. В. Батунина , Г. И. Воронкова , М. Г. Мильвидский // ФТТ. – 2004. – Т. 46, No 7. – С. 1174-1179.
14. Kageshima Н. Theoretical investigation of nitrogen-doping effect on vacancy aggregation processes in Si / Н. Kageshima, А. Taguchi, К. Wada // Appl. Phys. Lett. – 2000. – Vol. 76, Iss. 25. – P. 3718-3720.
15. Sawada H. First-principles calculation of the interaction between nitrogen atoms and vacancies in silicon / H.Sawada , K.Kawakami // Phys. Rev. B – 2000. – Vol. 62. – P. 1851-1858.
16. Structure and Electronic Properties of Nitrogen Defects in Silicon / R.Jones , I.Hahn , J. P.Goss , P. R.Briddon , S.Öberg // Solid State Phenomena. – 2004. – Vols. 95-96. – P. 93-98.
17. Deep level generation in nitrogen-doped float-zoned silicon / G. I.Voronkova, A. V.Batunina, L.Moiraghi, V. V.Voronkov, R.Falster, M. G. Milvidski // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. B. – 2006. – Vol. 253. – P. 217-221.
18. Jung W.Effect of high pressure annealing on electrical properties of nitrogen and germanium doped silicon /, A. Misiuk, D. Yang // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. B. – 2006. – Vol. 253. – P. 214-216.
19. N-O related shallow donors in silicon: Stoichiometry investigations / H. E.Wagner, H. Ch. Alt, W. v. Ammon, F. Bittersberger, А. Huber, L.Koester // Appl. Phys. Lett. – 2007. – Vol. 91. – P. 152102 (3).
20. First-principles study on the local vibrational modes of nitrogen-oxygen defects in silicon / N.Fujita, R.Jones, S.Öberg, P. R. Briddon // Physica B: Condensed Matter. – 2007. – Vols. 401-402. – P. 159-162.
21. Chemical composition of nitrogen-oxygen shallow donor complexes in silicon investigations / H. Ch. Alt, H. E.Wagner, W. v. Ammon, F. Bittersberger, А. Huber, L.Koester // Physica B: Condensed Matter. – 2007. – Vols. 401–402. – P. 130–133.
22. Влияние давления и водорода на образование вакансий и дивакансий в кристаллическом кремнии / В.Г. Заводинский, А.А. Гниденко, А.Мисюк, Я.Бак-Мисюк // ФТП. – 2004. – Т. 38, В. 11. – С. 1281-1284.
23. Войтович В. В. Вплив ізовалентної домішки свинцю на термічне та радіаційне дефектоутворення в кремнії. Автореф. канд. дис. – Київ. – 2005. – 20 с.
24. Электрические и гальваномагнитные явления в анизотропных полупроводниках; под ред. П. И. Баранского. – Київ: Наукова думка, 1977. – 270 с.
25. Баранский П. И. Нетрадиционные механизмы пьезосопротивления в одноосно деформированных многодолинных полупроводниках / П. И.Баранский // Неорг. матер. – 1997. – Т. 33, No 2. – С. 147-152.
26. Пагава Т. А. Влияние температуры облучения на эффективность введения мультивакансионных дефектов в кристаллах n Si / Т.А. Пагава // ФТП. – 2006. – Т. 40, В. 8. – С. 919-921.
27. Carbon-tin defects in silicon / E. V.Lavrov, M.Fanciulli, M.Kaukonen, R.Jones, P. R. Briddon // Phys. Rev. B. – 2001. – Vol. 64. – P. 125212 (5).
28. Влияние примеси германия на радиационную стойкость кремния с высокой концентрацией кислорода / А. П.Долголенко, Г. П.Гайдар, М. Д.Варенцов, П. Г. Литовченко // Вопросы атомной науки и техники. – 2008. – No 2. – Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (92), с. 28–36.
29. Коршунов Ф. П. Обусловленные электронным облучением изменения электрических характеристик структур с р-n переходами на тянутом кремнии, прошедших предварительную термообработку при температуре 400 ÷ 550 оС / Ф.П. Коршунов, И.Г. Марченко, Н.Е. Жданович // Актуальные проблемы ФТТ. – С. 52–55. (В сб.: Докл. Международ. конф. 23–26 октября 2007 г. Минск: Изд. БГУ. – 2007. – Т. 2. – 444 с.).
30. Dependence of the defect introduction rate on the dose of irradiation of p Si by fast-pile neutrons / A. P.Dolgolenko, M. D.Varentsov, G. P.Gaidar, P. G.Litovchenko // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. – 2007. – V. 10, N 4. – P. 9-14.
31. Thermal Stability of Oxygen Precipitates in Nitrogen-Doped Czochralski silicon / D. R.Yang, H. J.Wang, X. Yu , X. Y. Ma , D. L. Que // Solid State Phenomena. – 2004. – Vols. 95-96. – P. 111-116.
32. Characterization of Nucleation Sites in Nitrogen Doped Czochralski Silicon by Density Functional Theory and Molecular Mechanics /F. S.Karoui, A.Karoui, G. A.Rozgonyi, M.Hourai, K.Sueoka // Solid State Phenomena. – 2004. – Vols. 95-96. – P. 99-104.
33. The vacancy-donor pair in unstrained Si, Ge and SiGe alloys / A. R.Peaker, V. P.Markevich, F. D.Auret, L.Dobaczewski, N.Abrosimov // J. of Phys. Condensed Matter. – 2005. – Vol. 17, N. 22. – P. S2293- S2302.
34. Temperature dependence of electron concentration in type-converted silicon by 1 ⋅ 1017 cm -2 fluence irradiation of 1 MeV electrons / H.Matsuura, Y.Uchida, N.Nagai, T.Hisamatsu, T.Aburaya, S.Matsuda // Appl. Phys. Lett. – 2000. – Vol. 76, Iss. 15. – P. 2092-2094.
35. Deep levels in high-energy proton-irradiated tin-doped n-type Cz-Si / E.Simoen, C.Claeys, V. B. Neimash, A.Kraitchinskii, N.Krasko, O.Puzenko, A.Blondeel, P.Clauws // Appl. Phys. Lett. – 2000. – Vol. 76, Iss. 20. – P. 2838-2840.
36. Tin-vacancy acceptor levels in electron irradiated n-type silicon / A. N.Larsen, J. J.Goubet, P.Mejlholm, C. J.Sherman, M.Fanciulli, H. P.Gunnlaugsson, G.Weyer, J. W.Petersen, A.Resende, M.Kaukonen, R.Jones, S.Öberg, P. R.Briddon, B. G.Svensson, J. L.Lindström, S.Dannefaer // Phys. Rev. B. – 2000. – Vol. 62. – P. 4535-4544.
37. Makarenko L. F. Re-evaluation of energy levels of oxygen-vacancy complex in n-type silicon crystals: I. Weak compensation / L. F. Makarenko // Semicond. Sci. and Technol. – 2001. – Vol. 16, N. 7. – P. 619-630.
38. Бистабильность и электрическая активность комплекса вакансия–два атома кислорода в Si / Л.И.Мурин, В.П.Маркевич, И.Ф.Медведева, L.Dobaczewski // ФТП. – 2006. – Т. 40, В. 11. – С. 1316-1320.
39. Немонотонные изменения концентрации радиационных дефектов донорного и акцепторного типов в Si, индуцируемые потоками β-частиц малой интенсивности // М. В.Бадылевич, И. В.Блохин, Ю. И.Головин, А. А.Дмитриевский, С. В.Карцев, Н. Ю.Сучкова, М. Ю. Толотаев // ФТП. – 2006. – Т. 40, В. 12. – С. 1409-1411.
40. Пагава Т.А. Особенности отжига радиационных дефектов в облученных кристаллах р-Si / Т.А. Пагава // ФТП. – 2007. – Т. 41, В. 6. – С. 651-653.
41. Радиационные дефекты с глубокими уровнями в кремниевых p-n-структурах, облученных быстрыми электронами при 340 ÷ 770 К / Ф. П.Коршунов, Б Ю. В.огатырев, Л. И.Мурин, В. П.Маркевич, С. Б. Ластовский // Актуальные проблемы ФТТ. – С. 56–58. (В сб.: Докл. Международ. конф. 23–26 октября 2007 г. Минск: Изд. БГУ. – 2007. – Т. 2. – 444 с.).
42. Электрофизические свойства слоев Si<Er>/Si, выращенных методом сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии / О. В.Белова, В. Н.Шабанов, А. Л.Касаткин, О. А.Кузнецов, А. Н.Яблонский, М. В.Кузнецов, В.П.Кузнецов, А. В.Корнаухов, Б.А.Андреев, З.Ф. Красильник // ФТП. – 2008. – Т. 42, В. 2. – С. 136-140.
43. Formation and origin of dominating electron trap in irradiated p-type Si / L.Vines , E. V.Monakhov , A. Yu.Kusnetsov, R.Kozłowski , P.Kaminski , B. G.Svensson // Phys. Rev. B. – 2008. – Vol. 77, Iss. 8. – P. 085205 (7).
44. Evolution of born-interstitial clusters in crystalline Si studied by transmission electron microscopy / S.Boninelli , S.Mirabella , E.Bruno F.Priolo , F.Cristiano , A.Claverie , D.De Salvador , G.Bisognin , E. Napolitani // Appl. Phys. Lett. – 2007. – Vol. 91, N 3. – P. 031905 (3).
45. Rapid annealing of the vacancy-oxygen center and the divacancy center by diffusing hydrogen in silicon / J. H.Bleka , I.Pintilie , E. V.Monakhov , A B. S.vset , B.G. Svensson // Phys. Rev. B. – 2008. – Vol. 77, Iss. 7. – P. 073206 (4).
46. Ordered arrays of quantum dots: Formation, electronic spectra, relaxation phenomena, lasing / N. N.Ledentsov , M.Grundmann , N.Kirstaedter , O.Schmidt , R.Heitz , J.Böhrer , D.Bimberg , V. M.Ustinov , V. A.Shchukin , A. Yu.Egorov , A. E.Zhukov , S.Zaitsev , P. S.Kop’ev , Zh. I.Alferov , S. S.Ruvimov , A. O.Kosogov, P.Werner , U.Gösele , J.Heydenreich // Solid-State Electronics. – 1996. – Vol. 40, Iss. 1–8. – P. 785–798.
47. Shchukin V. A., Bimberg Dieter. Spontaneous ordering of nanostructures on crystal surfaces / V. A.Shchukin , Dieter Bimberg // Reviews of Modern Physics. – 1999. – Vol. 71, Iss. 4. – P. 1125-1171.
48. Direct synthesis of corrugated superlattices on non-(100)-oriented surfaces / R.Nötzel , N. N.Ledentsov , L.Däweritz , M.Hohenstein , K.Ploog // Phys. Rev. Lett. – 1991. – Vol. 67, Iss. 27. – P. 3812-3815.
49. Николис Г.Познание сложного / Г. Николис, И. Пригожин. – М.: Мир, 1990. – 342 с.
50. Пригожин И. Время, хаос, квант (к решению парадокса времени) / И. Пригожин, И. Стенгерс. – М.: Прогресс, 1994. – 267 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-07

Як цитувати

Баранський, П. І., & Гайдар, Г. П. (2019). РАДІАЦІЙНА І ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ТОНКИХ ШАРІВ, ГЕТЕРОСИСТЕМ І НАНОСТРУКТУР, СТВОРЮВАНИХ НА ОСНОВІ ЕЛЕМЕНТАРНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ І НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СПОЛУК. PRECARPATHIAN BULLETIN OF THE SHEVCHENKO SCIENTIFIC SOCIETY Number, (1(9), 110-126. вилучено із https://pvntsh.nung.edu.ua/index.php/number/article/view/289

Номер

Розділ

Фізика і хімія твердого тіла