Особливості відпалу радіаційних дефектів в монокристалах n-Ge, опромінених електронами ви-соких енергій

Автор(и)

  • S. V. Luniov Luts’k National Technical University
  • A. I. Zimych Луцький національний технічний університет
  • M. V. Khvyshchun Луцький національний технічний університет
  • V. T. Maslyuk Інститут електронної фізики НАН України
  • I. G. Megela Інститут електронної фізики НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.2.151

Ключові слова:

iзотермiчний вiдпал, радiацiйнi дефекти, областi розвпорядкування, n–p-конверсiя, монокристали германiю

Анотація

Дослiджено iзотермiчний вiдпал опромiнених потоком електронiв Φ = 5 · 1015 см−2 з енергiєю 10 МеВ монокристалiв n-Ge. На основi одержаних температурних залежностей сталої Холла, з розв’язкiв рiвнянь електронейтральностi, було обчислено концентрацiю радiацiйних дефектiв, що належать А-центрам, в опромiнених монокристалах n-Ge до i пiсля вiдпалу. При температурi вiдпалу TB = 403 K, для часiв вiдпалу до трьох годин, було виявлено аномальне збiльшення сталої Холла. Вiдпал при температурi TB = 393 K протягом однiєї години призвiв до n–p конверсiї. Данi ефекти пояснюються зростанням концентрацiї А-центрiв за рахунок генерацiї вакансiй, якi утворюються при вiдпалi ядер областей розвпорядкування.

Посилання

V.V. Uglov. Radiation-Induced Effects in Solids (Belarusian State Univ., 2007) (in Russian).

V.N. Voevodin, I.M. Neklyudov. Structural-Phase State Evolution and Radiation Resistance of Structural Materials (Naukova Dumka, 2006) (in Russian).

A.G. Chmielewski, M. Haji-Saeid. Radiation technologies: Past, present and future. Radiat. Phys. Chem. 71, 17 (2004). https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2004.05.040

C. Claes, E. Simoen. Germanium-Based Technologies: From Materials to Devices (Elsevier, 2007).

F. Murphy-Armando, S. Fahy. Giant enhancement of n-type carrier mobility in highly strained germanium nanostructures. J. Appl. Phys. 109, 113703 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3590334

B. Lemke, R. Baskaran, O. Paul. Piezoresistive CMOS sensor for out-of-plane normal stress. Sensor. Actuat. A 176, 10 (2012). https://doi.org/10.1016/j.sna.2011.12.038

D.N. Lobanov, A.V. Novikov, K.E. Kudryavtsev, D.V. Shengurov, Yu.N. Drozdov, A.N. Yablonskiy, V.B. Shmagin, Z.F. Krasilnik, N.D. Zakharov, P. Werner. Effect of Ge(Si)/Si(001) self-assembled islands parameters on their electroluminescence at room temperature. Semiconductors 43, 332 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063782609030105

S. Tong, J. Liu, L.J. Wan, Kang L. Wang. Normal-incidence Ge quantum-dot photodetectors at 1.5 мm based on Si substrate. Appl. Phys. Lett. 80, 1189 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1449525

K. Brunner. Si/Ge nanostructures. Rep. Prog. Phys. 65, 27 (2002). https://doi.org/10.1088/0034-4885/65/1/202

K.I. Tapero, V.N. Ulimov, A.M. Chlenov. Radiation Effects in Silicon Integrated Circuits for Space Applications (BINOM, 2014) (in Russian).

A.P. Dolgolenko. Modification of radiation defects in Si and Ge by background impurity. Nucl. Phys. At. Ener. 14, 377 (2013).

P.G. Baranov, A.N. Ionov, I.V. Ilyin, P.S. Kopyev, E.N. Mokhov, V.A. Khramtsov. Electron-paramagnetic resonance in neutron-doped semiconductors with a modified isotopic composition. Fiz. Tverd. Tela 45, 988 (2003) (in Russian).

V.V. Litvinov, L.I. Murin, J.L. Lindstrom, V.P. Markevich, A.N. Petukh. Local vibrational modes of oxygen-vacancy complex in germanium. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 36, 658 (2002) (in Russian). https://doi.org/10.1134/1.1485658

J.A. Baldvin. Electron paramagnetic resonance in irradiated oxygen-doped germanium. J. Appl. Phys. 36, 793 (1965). https://doi.org/10.1063/1.1714220

R.E. Whan. Oxygen-defect complexes in neutron-irradiated germanium. J. Appl. Phys. 37, 2435 (1966). https://doi.org/10.1063/1.1708832

G.P. Gaidar. Annealing of radiation defects in silicon. Elektron. Obrab. Mater. 48, 93 (2012) (in Russian).

S.V. Luniov, A.I. Zimych, P.F. Nazarchuk, V.T. Maslyuk, I.G. Megela. Radiation defects parameters determinationin n-Ge single crystals irradiated by high-energy electrons. Nucl. Phys. At. Ener. 17, 47 (2016). https://doi.org/10.15407/jnpae2016.01.047

J. Fage-Pedersen, A.N. Larsen, A. Mesli. Irradiation-induced defects in Ge studied by transient spectroscopies. Phys. Rev. B 62, 10116 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.10116

S.V. Luniov, A.I. Zimych, P.F. Nazarchuk, V.T. Maslyuk, I.G. Megela. The impact of radiation defects on the mechanisms of electron scattering in single crystals n-Ge. J. Phys. Stud. 19, 4704 (2015).

E.N. Vologdin, A.P. Lysenko. Integral Radiation-Induced Changes of the Parameters of Semiconductor Materials (Moscow State Institute of Electronics and Mathematics, 1998) (in Russian).

Ya.M. Olikh, I.A. Lysyuk, N.D. Timochko. Acousto-stimulated reduction of radiation-defect annealing temperature in Ge crystals. Tekhnol. Konstr. Elektron. Apparat. 3, 10 (2004) (in Russian).

P.S. Kireev. Semiconductor Physics (Mir Publishers, 1978).

Опубліковано

2019-02-21

Як цитувати

Luniov, S. V., Zimych, A. I., Khvyshchun, M. V., Maslyuk, V. T., & Megela, I. G. (2019). Особливості відпалу радіаційних дефектів в монокристалах n-Ge, опромінених електронами ви-соких енергій. Український фізичний журнал, 64(2), 151. https://doi.org/10.15407/ujpe64.2.151

Номер

Розділ

Напівпровідники і діелектрики