Исследование элементного состава кремния, легированного атомами галлия и сурьмы

Илиев Х.М., Ковешников С.В., Исаков Б.О., Коcбергенов Э.Ж., Кушиев Г.А., Худойназаров З.Б.

Abstract

УДК 621.315.592

Разработана диффузионная технология получения комплексов типа GaSb в кристаллической решетке кремния, а также исследованы электрические свойства полученных слоев. На основании изучения результатов рентгеноспектрального анализа микрокристаллов, образовавшихся на поверхности образца кремния, одновременно легированного атомами галлия и сурьмы, показано, что в поверхностном слое образца формируются микрокристаллы, состоящие из атомов кремния, галлия и сурьмы, и сделан вывод о возможности ориентированного роста кристаллов состава (GaSb)_0,8(Si)_0,2 на поверхности кремния. Показано существенное влияние на профиль распределения носителей заряда процессов комплексообразования, происходящих при высоких концентрациях ионов диффундирующих примесей. В качестве технологии создания материалов, содержащих комплексы типа GaSb в объеме решетки кремния, можно предложить ионное легирование, одновременную диффузию или процессы эпитаксии.

Ключевые слова: кремний, галлий, сурьма, диффузия, комплексообразование, энергия связи.

This work is devoted to the development of a diffusion technology for creating gallium antimonide (GaSb)-type complexes in the silicon crystal lattice as well as to the study of the electrical characteristics of the resulting layers. Based on the X-ray spectral analysis of the microcrystals formed on a silicon sample surface that was simultaneously doped with gallium and antimony atoms, it was demonstrated that the sample surface layer contains microcrystals having silicon, gallium, and antimony atoms. This allowed to admit a possibility of the oriented growth of crystals of the composition (GaSb)_0,8(Si)_0,2 on the silicon surface. A substantial impact of the processes of the complex formation that occured at high concentrations of ions of diffusing impurities on the distribution profile of charge carriers is demonstrated. Materials containing GaSb-type complexes in the bulk of the silicon lattice can be produced using ion doping, simultaneous diffusion, or epitaxy processes.

Keywords: silicon, gallium, antimony, diffusion, complex formation, binding energy.

Download full-text PDF. 99 downloads

Menu

Vol. 60 (2024), Issue 3, p. 20-27

Исследование элементного состава кремния, легированного атомами галлия и сурьмы

Abstract