Фазовые превращения в ионно-аморфизированном кремнии, инициируемые импульсным воздействием излучения эксимерного лазера

Abstract

Методом оптического зондирования in situ на 632 нм с детектированием отраженного от образца зондирующего луча изучались фазовые превращения, происходящие в ионно-аморфизированном кремнии (Р+, 75 кэВ, 2*10^16 см^2) под действием 10-наносекундных импульсов УФ-излучения ArF эксимерного лазера. Установлено, что эпистаксиальная кристаллизация расплавленного слоя кремния происходит при плотностях энергии облучения W>0,75 Дж/см^2. При значениях 0,2<W<0,6 Дж/см^2 наблюдается реаморфизация на стадии отвердевания. причем начальное и конечное состояния аморфной фазы не адекватны. Аморфизация кремния из расплава сопровождается зарождением удаленных друг от друга кристаллических центров. Их присутствие изменяет кинетику фазовых превращений при повторном воздействии лазерного излучения, приводит к формированию поликристаллической структуры и обуславливает возможность промежуточной кристаллизации кремния в последовательности лазерно-индуцированных фазовых превращений.