Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/233913
Title: Гипердопирование кремния металлическими примесями при ионном облучении
Other Titles: Hyperdoping of Si by Metal Impurities upon Ion Irradiation / Rustem Bayazitov, Rafael Batalov, Ildar Faizrakhmanov, Amir Gumarov
Authors: Баязитов, Р. М.
Баталов, Р. И.
Файзрахманов, И. А.
Гумаров, А. И.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Issue Date: 2019
Publisher: Минск : БГУ
Citation: Взаимодействие излучений с твердым телом = Interaction of Radiation with Solids : материалы 13-й Междунар. конф., Минск, Беларусь, 30 сент. – 3 окт. 2019 г. / редкол.: В. В. Углов (отв. ред.) [и др.]. – Минск : БГУ, 2019. – С. 205-208.
Abstract: Проведено гипердопирование приповерхностного слоя монокристаллического кремния p-типа проводимости (p-Si) металлическими примесями (Fe и Ti) при его облучении пучком ионов ксенона (Xe+) с низкой энергией (E = 1 кэВ) и высокой плотностью тока (j = 100 мкА/см2). Пучок ионов Xe+ использовался как для распыления металлических мишеней из Fe и Ti, так и для одновременного облучения поверхности p-Si с осажденными атомами металлов для их внедрения. Методом ВИМС установлено накопление вблизи поверхности p-Si высокой концентрации металлов (~ 10 22 см-3), значительно превышающей их равновесную растворимость. (~ 10 16 см-3). Исследования методом ПЭМ показали образование вблизи поверхности тонкого слоя, содержащего наночастицы Si и Fe размером 5-20 нм. Исследования магнитных свойств легированных железом образцов показали переход от ферромагнитного поведения к суперпарамагнитному при повышении температуры от гелиевой до комнатной. Образцы Si:Fe и Si:Ti демонстрировали диодные ВАХ и интенсивный фотоотклик в видимой и ближней ИК области при низких рабочих напряжениях (1-2 В). Такие образцы перспективны для применений в фотодиодах и солнечных элементах.
Abstract (in another language): The near-surface layer of single-crystal Silicon of p-type conductivity (p-Si) was hyperdoped with metal impurities (Fe and Ti) when it was irradiated with a beam of xenon ions (Xe+) with low energy (E = 1 keV) and high current density (j = 100 μA/cm2). The beam of Xe+ ions was used both for sputtering metallic cylinder-shaped targets made of pure Fe or Ti, and for simultaneously irradiating the surface of p-Si with deposited metal atoms for their incorporation. The SIMS method established the accumulation near the surface of p-Si of a high concentration of metals (~ 10 22 cm -3 ), significantly exceeding their equilibrium solubility in Si (~ 10 16 cm-3). TEM studies showed the formation near the surface of a thin layer (< 10 nm) containing Si and Fe nanoparticles 5–20 nm in size. Studies of the magnetic properties of Fe-doped samples showed a transition from ferromagnetic to superparamagnetic behavior with increasing temperature from helium to room. The Si:Fe and Si:Ti samples demonstrated diode I–V characteristics and an intense photoresponse in the visible and near IR regions at low operating voltages (1-2 V). These samples are perspective for photodiode and solar cell applications.
Description: Секция 3. Модификация свойств материалов = Section 3. Modification of Material Properties
URI: http://elib.bsu.by/handle/123456789/233913
ISSN: 2663-9939
Sponsorship: Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ и Правительства Республики Татарстан №18-48-160011. В работе использовалось оборудование ФЦКП ФХИ КФУ.
Appears in Collections:2019. Взаимодействие излучений с твердым телом = Interaction of Radiation with Solids

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
205-208.pdf494,32 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



PlumX

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.