Ўзбекистон миллий университети қошидаги яримўтказгичлар физикаси ва микроэлектроника илмий-тадқИҚот институти ҳузуридаги илмий

 а) Т=1200 °C диффузиядан кейин, б) Т=800 °C термик ишловдан кейин 
1-расм. Кремнийдаги никел киришма атомлари кластерлари 
Шундай қилиб, янги ва жуда қизиқ ҳодиса - кремнийда никел киришма 
атомларининг кластерларини миграцияси кузатилиб, бу уларнинг кристалл 
панжарадаги ҳолатини бошқариш имкони мавжудлигини кўрсатиб берди. 
Кластерларнинг миграция коэффициенти, уларнинг кремнийдаги зичлиги 
(S~10
6
см
2
) ва ораларидаги масофани инобатга олган ҳолда ҳисоблаб чиқилди. 
Кластернинг миграция коэффициенти Т=800 °С ҳароратда D≈1,2∙10
-8
÷10
-9
см
2
/c 
ни ташикл этди, бу НКАКларнинг ғайриоддий катта миграция коэффициенти 
билан кремнийда миграцияланишини кўрсатди. 
2-Расм. Кремний кристалл панжарасидаги никел киришма атомлари 
кластерларининг модели 
Таклиф этилган структура асосида кластерлар Avagadro ва Chem 3 
Dvisualiser дастурларида моделлаштирилган бўлиб, унда кремний КПсининг 
ичида ҳосил бўладиган кластерларнинг 3D структураси тадқиқ этилди. Бунда 
ҳисоблашлар асосида кластер ичидаги тугунлараро атомлар орасидаги 
масофалар аниқланди (R
O-Ni
)~4Å, (R
O-O
)~4,56Å, (R
Ni-Ni
)~4,56Å, (R
Si-Si
)~2,34 Å, 
(R
Ni-Si
)~5 Å. Кластерларнинг бу модели нафақат олинган маълумотлар билан 

---

яхшигина мос келди, балки кремнийдаги НКАКларнинг миграциясини ҳам 
тушунтириб берди.
а) 
б)
3-расм. а) сиртда никел кластерларининг тақсимоти, б) энергодисперс рентген 
спектроскопиясини қўллаш орқали аниқланган никел киришма атомлари
кластерларининг таркиби 
Ўрганилган кластерларнинг НКАКлар эканлигига ишонч ҳосил қилиш 
учун уларнинг таркиби EDS усули асосида тадқиқ этилди. Тажриба 
натижалари асосида аниқланишича, кластерлар кремний, никел ва кислород 
атомларидан иборат бўлиб, уларнинг фоиз ҳисобидаги миқдори қуйидагича: 
кремний-66%, никел-15%, кислород-19% ташкил қилди. Олинган 
маълумотларга таяниб, никел атомлари кислород атомларини сезиларли 
геттерлайди дейиш мумкин. Бу - кластерларни никел ва кислород атомлари 
билан бойитилган кремний соҳасида бўлади деб қарашга асос бўлади 
Олтингугурт киришма атоми нима учун танланганига тўхтайдиган 
бўлсак, олтингугурт билан легирланган кремний материали асосида ИҚ 
соҳада ишлайдиган сезгир фотоқабулқилгичларни яратиш имкони мавжуд. 
Кремнийда олтингугурт киришма атомлари асосий донор энергетик 
сатҳларидан ташқари (Е
1
=Е
С
-0,188 эВ ва Е
2
=Е
С
-0,48 эВ) бошқа энергетик 
сатҳларни ҳосил қилиш мумкин, бундай ҳолда олтингугурт киришма 
атомлари 
билан 
легирланган 
кремнийда 
НКАКларни 
бўлиши 
фотосезгирликни ошириш имконини беради ҳамда кремнийда олтингугурт 
киришма атомларининг бошқа энергетик сатҳларини юзага чиқаради. 
Тажриба тадқиқотларининг натижалари 1-жадвалда тақдим этилган. 
Натижаларнинг кўрсатишича, никел ва олтингугурт билан бир вақтда 
легирланган кремний намуналарнинг параметрлари фақат олтингугурт билан 
легирланган кремнийнинг параметрларига амалий жиҳатдан мос келади. Бу 
Ni атомларининг борлиги кремнийдаги олтингугурт атомлари ҳолатига ҳеч 
қандай таъсир қилмаслигини билдиради. Тадқиқот натижаларининг таҳлили 
бу намуналарда НКАКларнинг борлигини кўрсатди. Si ва Si 
намуналар фотоўтказувчанлигини спектрал боғлиқлиги ўрганилди. Si 
намуналарнинг фотосезгирлиги барча намуналарда ва спектрнинг 
текширилаётган барча соҳасида Si намуналарга қараганда анча катта 
эканлиги аниқланди, айниқса бу hν=0,5÷1,1 эВ оралиғидаги соҳада яққол 

---

кўринди. Бу бошқариб бўлмайдиган атомларнинг кремний ҳажмида 
НКАКлар билан геттерланиши Si намуналарнинг фотосезгирлигини 
нафақат хусусий ютилиш спектри соҳасида, балки ИҚ нурланишнинг 
(λ=2,5÷11 мкм) анча узун тўлқинлар соҳасида ҳам ошириш имконини беради.