Oxygen in Silicon Single Crystals

0,08
0,04
О





-0,04­
-0,08


350 370 390 410 Т,°С


Рис. 12. Изменение степени дихроизма при изохронных (30 мин) отжигах для двух час­тот ИК-поглощения [56], см^-1: 1 - 1106; 2 - 515


ного и того же дефекта (межузельного кислорода). Кроме этого, из рис. 12 следует, что температура, при которой исчезает эффект дих­роизма, согласуется с нормальным коэффициентом диффузии изоли­рованного кислорода, согласно работе [40]. Аналогичные экспери­менты, выполненные для случая когда одноосное давление направлено вдоль {100}, показывают, что никакого дихроизма полос 1106 и 515 см^-1 не возникает, подтверждая то, что обе полосы обусловлены одним и тем же дефектом, направленным вдоль {111}.
Анализ данных показывает, что величина эффекта дихроизма для полосы 515 см^-1 противоположна по знаку величине эффекта для по­лосы 1106 см^-1. Это различие в знаках связано с различным направ­лением колебаний атома кислорода. Полоса 1106 см^-1 соответствует антисимметричному растягивающему колебанию (v₃ на рис. 10) ква­зимолекулы Si-O-Si.
Теоретический расчет показывает, что степени неравновесной за­селенности направлений {111} для симметричного и антисимметрич­ного колебаний должны быть связаны как А_сим = - 0.5 ■ А_{антисим}. По­лученные в работе [56] экспериментальные данные говорят о том, что данное условие выполняется, т. е. А (515 см^-1) = - 0.5 ■ А (1106 см^-1). Следовательно, полоса поглощения 515 см^-1 соответствует симмет­ричному колебанию квазимолекулы Si-O-Si.
Описанные эксперименты не позволяют идентифицировать полосу 515 см^-1 с характером типа колебаний (v₁ или v₂ на рис. 10). Однако сравнение экспериментальных данных с результатами по ИК- спектроскопии силоксанов (которые изучены достаточно хорошо в ряде как экспериментальных, так и теоретических работ) может прояснить некоторые аспекты. Известно, что дисилоксан H₃SiOSiH₃ имеет полосу поглощения при 1107 см^-1 которая соответствует антисимметричным растягивающим колебаниям, полосу при 606 см^-1, обусловленную сим­метричным растягивающим колебанием, а также имеет сложный спектр в далекой ИК-области, вызванный изгибающим движением почти ли­нейной молекулы. Все эти полосы очень похожи на спектр ИК- поглощения кислорода в кристалле кремния. Следовательно, по анало­гии можно сделать вывод, что полоса 515 см^-1 обусловлена симмет­ричным растягивающим колебанием (v₁ на рис. 10) квазимолекулы и что конфигурация кислорода в решетке кремния аналогична структуре Si-O-Si силоксана. Угол изогнутой структуры Si-O-Si в силоксане, рас-


36