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

Рис. 5. Спектральная зависимость фотопроводимости образцов при T=100K
(1.-Si, 2.-Si) 
Таблица 2 
Электрические параметры образцов после диффузии при T=1070 °C 
 
№ Примесь 
ρ, (Ом·см) 
µ, (В/см·с) 
ТП 
N, (см
-3
) 
I
осв
/I
1 
Ni,Mn
1,5·10
2
230 
p 
1,8·10
14
8,3
2 
Mn 
2,3·10
3
390 
p 
7·10
12
2530
Таким образом, полученные экспериментальные результаты, а также 
предложенная физическая модель структуры кластера атомов никеля 
показывают, что не только обнаружено новое физическое явление – 
миграция КПАН в полупроводниках, но и возможность управления 
состоянием кластеров в полупроводниках. Это позволяет создать на основе 

---

полупроводников с упорядоченными кластерами новый класс материала с 
объемными 
сверхрешетками, 
который 
обладает 
уникальными 
функциональными возможностями для создания нового поколения 
оптоэлектронных, наноэлектронных, фотоэлектрических приборов и 
датчиков физических величин.
В четвертой главе диссертации под названием «Электрические и 
рекомбинационные параметры кремния с кластерами атомов никеля» 
установлены 
технологические 
способы 
обеспечения 
стабильности 
электрических и рекомбинационных параметров кремния на основе 
формирования кластеров примесных атомов никеля.
В таб. 3 приведены электрические параметры и время жизни неосновных 
носителей заряда (ВЖННЗ) в образцах до и после диффузии атомов никеля 
при различных температурах и времени. При этом выбирались образцы, где 
концентрация исходной примеси (бор, фосфор) была всегда больше 
концентрации электро активных атомов (ЭАА) никеля при данной 
температуре диффузии, чтобы исключить влияние концентрации ЭАА 
никеля на электрофизические параметры исходного кремния. Как видно из 
представленных результатов, при диффузии атомов никеля при температуре
Т=1200 °С в образцах p-типа с ρ=10 Ом·см (N
B
=2·10
15
см
-3
), как их исходные 
электрические параметры, так и ВЖННЗ практически сохраняют свои 
исходные значения. В тоже время удельное сопротивление контрольных 
образцов увеличивается почти в 30 раз (ρ=285 Ом·см), а ВЖННЗ 
уменьшается в 5-6 раз. Эти данные показывают, что при таких температурах 
отжига 
генерируется 
достаточная 
концентрация 
термодоноров
(N>1,9·10
15
см
-3
). В то же время в образцах, легированных никелем, не только 
не генерируются термодоноры, но и также рекомбинационные центры. 
Чтобы убедиться в этом, нами была проведена диффузия никеля при более 
низких температурах Т=1100÷1150 °С, затем при тех же температурах, в 
таких же условиях контрольные образцы подвергались термоотжигу без 
никеля.
Как видно из таб. 3 с понижением температуры отжига удельное 
сопротивление контрольных образцов существенно увеличивается на 3 и 4 
порядка и достигает 9·10
4
и 2,9·10
5
Ом·см, а ВЖННЗ уменьшается в 10÷30 
раз. В то же время в образцах, легированных никелем их исходные 
электрические и рекомбинационные параметры, полностью сохраняются. 
Эти данные свидетельствуют о том, что наличие ПА никеля в КР кремния 
практически полностью подавляет генерацию термодоноров.
Параметры легированных никелем и контрольных образцов при 
температуре отжига Т=1050 °С существенно не отличаются. Это может быть 
связано с тем, что концентрация термодоноров при таких температурах 
отжига, меньше, чем концентрация дырок в исходных образцах. В связи с 
этим нами на следующем этапе в качестве исходного материала был 
использован p-Si c удельным сопротивлением ρ~40 Ом·см (p ≈5·10
14
см
-3
).
Как показали результаты исследований (таб. 3), контрольные образцы 
меняют тип проводимости, то есть становятся n-типом с удельным 

---

сопротивлением ρ~10
3
Ом·см, а ВЖННЗ становится τ<1 мкс. Образцы 
легированные Ni практически сохраняют свои исходные параметры и 
ВЖННЗ. Аналогичные результаты были получены при легировании кремния 
n-типа с ρ=10÷60 Ом·см.