Получение сильно легированных слоев Ge:Sb с использованием ионной имплантации и импульсного ионного отжига

Abstract

В данной работе для создания сильно легированных слоев Ge:Sb проведена высокодозная имплантация монокристалла p-Ge ионами сурьмы (энергия E = 80 кэВ, доза Ф = 10 16 см-2) с последующим отжигом имплантированного слоя импульсным пучком ионов углерода (энергия E = 300 кэВ, длительность импульса τ = 100 нс, плотность энергии W = 0.5 Дж/см 2 ). В процессе отжига происходило плавление и кристаллизация слоя толщиной около 0.5 мкм. Исследовалась морфология поверхности, глубинные профили Sb, кристаллическая структура слоя, концентрация электрически активных атомов и фотолюминесценция слоев Ge:Sb. Данные по глубинному распределению Sb в Ge сравнивались с результатами компьютерного моделирования для определения коэффициента диффузии в расплаве и неравновесного коэффициента сегрегации. Полученные результаты показали высокую степень активации имплантированной примеси Sb (до 3×10 20 см-3) и возникновение в сильно легированном слое прямозонной фотолюминесценции при 300 К с максимумом при 0.77 эВ.