直拉硅中亞穩(wěn)態(tài)缺陷的形成及其與氧的相互作用.pdf

1、本文對直拉硅樣品進行了不同劑量的快中子輻照,在硅中引入大量的亞穩(wěn)態(tài)缺陷,研究這些亞穩(wěn)態(tài)缺陷的形成,并在較寬的溫度范圍內對輻照樣品進行了退火處理,研究退火后亞穩(wěn)態(tài)缺陷的轉化及同硅中氧的相互作用,應用傅立葉變換紅外光譜技術(FTIR)、正電子湮沒技術(PAT)和掃描電鏡(SEM)進行了測試.實驗結果表明,快中子輻照在硅晶格內引入了大量的輻照缺陷,這些缺陷作為正電子的俘獲中心使得正電子湮沒平均壽命升高,當輻照劑量高于1×10<'18>n.cm

2、<'-2>,正電子湮沒平均壽命不再升高.另外,快中子輻照對于直拉硅的間隙氧含量有很大影響,間隙氧含量隨著輻照劑量的增加而減少,這主要歸于樣品中產生了大量的(V-O)復合體.在輻照硅中,實驗發(fā)現(xiàn)了一個新的紅外吸收峰,其波數(shù)為485cm<'-1>.該峰只與輻照有關,對應復雜輻照缺陷,400℃退火可以基本消除.同時快中子輻照后硅中產生V-O復合體等缺陷,在低于600℃、1小時的退火也難以消除,表明快中子輻照直拉硅中的氧相關缺陷更加復雜.正電子

3、湮沒技術測試證明,快中子輻照直拉硅中在大約600℃退火時產生的多空位缺陷具有較長正電子壽命,可以使正電子平均壽命增加,當樣品的正電子平均壽命達到最大時(360ps),其間隙氧含量降到一個極小值(4×10<'17>atoms/cm<'3>),這說明氧參與了這些缺陷的形成.本文對快中子輻照直拉硅中的缺陷和氧的相互作用進行了研究,快中子輻照促進了直拉硅中的氧沉淀,與以往NTDCZSi研究結果相比,其促進作用更加明顯.輻照缺陷在1100℃高溫熱