Дослідження впливу нікелю на поведінку теплових донорів у кремнії
Анотація
Встановлено, що легування кремнію нікелем в інтервалі температур Т = 1000÷1250 °С дозволяє практично повністю придушити генерацію термодонорів під час термічного відпалу в інтервалі температур Т = 100÷700 °С. Встановлено, що домішкові атоми нікелю утворюють у кремнії кластери та осади, які поглинають атоми кисню. Запропоновано найбільш ефективний технологічний спосіб отримання кремнію зі стабільними електрофізичними параметрами. Запропонований метод гетерування неконтрольованих домішкових атомів може бути використаний у виробництві різних електронних пристроїв, особливо при розробці ефективних сонячних елементів на основі кремнію.
Завантаження
Посилання
J. Lindroos, D.P. Fenning, D.J. Backlund, et al., Nickel: “A very fast diffuser in silicon,” Journal of Applied Physics, 113(20), 204906 (2013). https://doi.org/10.1063/1.4807799
A.S. Astashenkov, D.I. Brinkevich, and V.V. Petrov, “Properties of Silicon Doped with Nickel Impurity by Diffusion,” Dokladi BGUIR, 38(8), 37-43 (2018). (in Russian)
B.K. Ismaylov, N.F. Zikrillayev, K.A. Ismailov, and Z.T. Kenzhaev, “Clusters of impurity nickel atoms and their migration in the crystal lattice of silicon,” Physical Sciences and Technology, 10(1-2), 13-18 (2023). https://doi.org/10.26577/phst.2023.v10.i1.02
K.A. Ismailov, N.F. Zikrillaev, B.K. Ismaylov, Kh. Kamalov, S.B. Isamov, and Z.T. Kenzhaev, “Nickel Clusters in the Silicon Lattice,” J. Nano- Electron. Phys. 16(5), 05022 (2024). https://doi.org/10.21272/jnep.16(5).05022
M.K. Bakhadyrkhanov, B.K. Ismaylov, S.A. Tachilin, K.A. Ismailov, and N.F. Zikrillaev, “Influence of electrically neutral nickel atoms on electrical and recombination parameters of silicon,” Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics, 23(4), 361-365 (2020). https://doi.org/10.15407/spqeo23.04.361
M.G. Milvidsky, and V.V. Chaldyshev, “Nanometer-size atomic clusters in semiconductors—a new approach to tailoring material properties,” Semiconductors, 32(5), 513-522 (1998). https://doi.org/10.1134/1.1187418
B.K. Ismaylov, N.F. Zikrillayev, K.A. Ismailov, and Z.T. Kenzhaev, “Physical mechanism of gettering of impurity Ni atom clusters in Si lattice. Semiconductor Physics,” Quantum Electronics & Optoelectronics, 27(3), 294-297 (2024). https://doi.org/10.15407/spqeo27.03.294
N.A. Turgunov, E.Kh. Berkinov, and R.M. Turmanova, “The effect of thermal annealing on the electrophysical properties of samples n-Si,” East Eur. J. Phys. (3), 287 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-26
V.V. Voronkov, G.I. Voronkova, A.V. Batunina, V.N. Golovina, M.G. Milvidskiy, et al., “Generation of thermal donors in silicon influence of self-interstitial atoms,” Fizika tverdogo tela, 42(11), 1965-1975 (2000). (in Russian)
V.B. Neymash, Ye.A. Puzenko, A.N. Kabaldin, A.N. Kraychinskiy, and N.N. Krasko, “On the nature of nuclei for the formation of thermal donors in silicon,” “Fizika i texnika poluprovodnikov”. 33.(12) 1423-1427 (1999). (in Russian)
V.M. Babich, et al., Oxygen in silicon single crystals, (Interpres LTD”, Ukraine, 1997), pp. 46.
P.A. Selishev, “Kinetics of formation of oxygen-containing thermodonors in silicon and formation of their non-uniform distribution,” Fizika i texnika poluprovodnikov, 35(1) 11-14 (2001). (in Russian)
Yu.A. Yakimov, and E.A. Klimanov, “Modeling of gettering processes of generation-recombination centers in silicon during diffusion of phosphorus and boron,” Prikladnaya fizika, 5(1), 15-20 (2015). (in Russian)
M.K. Bakhadirkhanov, Z.T. Kenzhaev, Kh.S. Turekeev, B.O. Isakov, and A.A. Usmonov, “Gettering properties of nickel in silicon photocells,” Technical Physics, 11(14), 2217-2220 (2021). https://doi.org/10.21883/JTF.2021.11.51529.99-21
I. Bayrambay, I. Kanatbay, K. Khayratdin, and S. Gulbadan, “Suppression of Harmful Impurity Atoms With Clusters of Nickel Impurity Atoms in a Silicon Lattice,” AIP Conference Proceedings, 2552, 060015 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0129486
K.A. Ismailov, Z.T. Kenzhaev, S.V. Koveshnikov, E.Z. Kosbergenov, and B.K. Ismaylov, “Radiation Stability of Nickel Doped Solar Cells”, Physics of the Solid State, 64(3), 154–156 (2022). https://doi.org/10.1134/S1063783422040011
A. Galashev, and A. Vorobev, “Electronic properties and structure of silicene on Cu and Ni substrates,” Materials, 15(2), 3863 (2022). https://doi.org/10.3390/ma15113863
Z.T. Kenzhaev, Kh.M. Iliev, K.A. Ismailov, G.Kh. Mavlonov, S.V. Koveshnikov, B.K. Ismaylov, and S.B. Isamov, “Physical mechanisms of gettering properties of nickel clusters in silicon solar cells,” Physical Sciences and Technology, 11(1-2), 13-22 (2024). https://doi.org/10.26577/phst2024v11i1a2
Авторське право (c) 2025 Байрамбай К. Ісмайлов, Нурулла Ф. Зікриллаєв, Канатбай А. Ісмайлов, Хайратдін У. Камалов, Аллоберді К. Сапаров
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).
