Електродифузія атомів марганцю в кремнії
Анотація
У статті описано дослідження та дослідження процесу електроіндукованої дифузії атомів Mn у кремнії безпосередньо з поверхневого шару Si, попередньо збагаченого Mn. Для забезпечення так званого процесу електроіндукованої дифузії до досліджуваних зразків прикладали постійне електричне поле. Виявлено, що в результаті дифузії атомів домішки Mn в зразки, розміщені на негативному полюсі електродифузійної установки, частка атомів Mn становила 75,4% (відносно атомів кремнію), а в зразках, розташованих на позитивному полюсі полюсу цей показник мав тенденцію до 2,7% (відносно атомів кремнію). Крім того, вперше експериментально виявлено збільшення електроактивної концентрації атомів домішки Mn у кремнії (при T = 900°C) під впливом зовнішнього постійного електричного поля. При цьому максимальна розчинність домішкових атомів Mn при температурі Т = 900°С становила NMn~2,27·1014 см-3, а середня концентрація електроактивних атомів Mn дифундувала в кремній під впливом зовнішнього постійне електричне поле досягло NMn*~2,62·1014 см-3.
Завантаження
Посилання
M.K. Bakhadyrkhanov, A.Sh. Mavlyanov, U.Kh. Sodikov, and M.K. Khakkulov, “Silicon with Binary Elementary Cells as a Novel Class of Materials for Future Photoenergetics”, Applied Solar Energy, 51(4), 258–261 (2015). https://doi.org/10.3103/S0003701X1504009X
M.K. Bakhadyrkhanov, S.B. Isamov, N.F. Zikrillaev, and M.O. Tursunov, “Anomalous Photoelectric Phenomena in Silicon with Nanoclusters of Manganese Atoms,” Semiconductors, 55(6), 542–545 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063782621060038
X.M. Iliyev, V.B. Odzhaev, S.B. Isamov, B.O. Isakov, B.K. Ismaylov, K.S. Ayupov, Sh.I. Hamrokulov, and S.O. Khasanbaeva, “X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyses of GaSb-enriched Si surface formed by applying diffusion doping technique,” East Eur. J. Phys. (3), 363 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-38
X.M. Iliyev, S.B. Isamov, B.O. Isakov, U.X. Qurbonova, and S.A. Abduraxmonov, “A surface study of Si doped simultaneously with Ga and Sb”, East Eur. J. Phys. (3), 303 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-29
J. Liu, and S. Yue, “Fabrication of ZnS layer on silicon nanopillars surface for photoresistor application,” Chemical Physics Letters, 801, 139716 (2022). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2022.139716
J. Kang, J.-S. Park, P. Stradins, and S.-H. Wei, “Nonisovalent Si-III-V and Si-II-VI alloys: Covalent, ionic, and mixed phases,” Physical Review B, 96, 045203 (2017). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.045203
N.F. Zikrillaev, M.K. Khakkulov, and B.O. Isakov, “The mechanism of the formation of binary compounds between Zn and S impurity atoms in Si crystal lattice,” East Eur. J. Phys. (4), 177 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-20
M. Niehle, J.-B. Rodriguez, L. Cerutti, E. Tournie, and A. Trampert, “On the origin of threading dislocations during epitaxial growth of III-Sb on Si(001): A comprehensive transmission electron tomography and microscopy study,” Acta Materialia, 143, 121-129 (2018). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.09.055
J. Liu, M. Tang, H. Deng, S. Shutts, L. Wang, P.M. Smowton, C. Jin, et al., “Theoretical analysis and modelling of degradation for III–V lasers on Si,” Journal of Physics D: Applied Physics, 55, 404006 (2022). https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac83d3
Y. Goswami, P. Asthana, and B. Ghosh, “Nanoscale III–V on Si-based junctionless tunnel transistor for EHF band applications,” Journal of Semiconductors, 38(5) 054002 (2017). https://doi.org/10.1088/1674-4926/38/5/054002
N.F. Zikrillayev, S.B. Isamov, B.O. Isakov, T. Wumaier, Li wen Liang, J.X. Zhan, and T. Xiayimulati, “New Technological Solution for the Tailoring of Multilayer Silicon-based Systems with Binary Nanoclusters Involving Elements of Groups III and V,” Journal of nano- and electronic physics, 15(6), 06024 (2023). https://doi.org/10.21272/jnep.15(6).06024
D. Senk, and G. Borchardt, “Solubility and Diffusivity of Manganese in Silicon at High Temperatures,” Mikrochimica Acta, 80, 477–490, (1983). https://doi.org/10.1007/BF01202026
N.A. Arutyunyan, A.I. Zaitsev, N.G. Shaposhnikov, and S.F. Dunaev, “The Thermodynamic Properties of Solid Solutions of Manganese and Iron in Silicon”, Russian Journal of Physical Chemistry A, 84(9), 1498–1501 (2010). https://doi.org/10.1134/S0036024410090086
A. Mostafa, and M. Medraj, “Binary Phase Diagrams and Thermodynamic Properties of Silicon and Essential Doping Elements (Al, As, B, Bi, Ga, In, N, P, Sb and Tl)”, Materials, 10(6), 676 (2017). https://doi.org/10.3390/ma10060676
F.A. Trumbore, “Solid Solubilities of Impurity Elements in Germanium and Silicon”, The Bell system technical journal, 39, 205 233, (1960). https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1960.tb03928.x
N.F. Zikrillaev, G.A. Kushiev, Sh.I. Hamrokulov, and Y.A. Abduganiev, “Optical Properties of GexSi1-x binary compounds in silicon,” Journal of nano- and electronic physics, 15(3), 03024-1 - 03024-4, (2023). https://doi.org/10.21272/jnep.15(3).03024
N.F. Zikrillaev, G.A. Kushiev, S.V. Koveshnikov, B.A. Abdurakhmanov, U.Kh. Kurbanova, and A.A. Sattorov, “Current status of silicon studies with GexSi1-x binary compounds and possibilities of their applications in electronics,” East European journal of physics, (3), 334-339 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-34
H. Nakashima, and K. Hashimoto, “Deep impurity levels and diffusion coefficient of manganese in silicon,” Journal of Applied Physics, 69, 1440 (1991). https://doi.org/10.1063/1.347285
N.F. Zikrillaev, O. B. Tursunov, and G. A. Kushiev, “Development and Creation of a New Class of Graded-Gap Structures Based on Silicon with the Participation of Zn and Se Atoms,” Surf. Engin. Appl. Electrochem. 59(5), 670–673 (2023). https://doi.org/10.3103/S1068375523050198
N.F. Zikrillaev, S.V. Koveshnikov, S.B. Isamov, B.A. Abdurahmonov, and G.A. Kushiev, “Spectral dependence of the photoconductivity of GеxSi1–x type graded-gap structures obtained by diffusion technology,” Semiconductors, 56(1), 29-31 (2022). https://doi.org/10.1134/S1063782622020191
Авторське право (c) 2024 Халмурат М. Ілієв, Зафар Б. Худойназаров, Бобір О. Ісаков, Мірахмат X. Маджитов, Абдувохід А. Ганієв
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
