Please use this identifier to cite or link to this item:
https://elib.bsu.by/handle/123456789/291812| Title: | Спектры нарушенного полного внутреннего отражения азотированных структур SiO2/Si |
| Other Titles: | Attenuated Total Reflection Spectra of Nitrided SiO2/Si Structures / Odzhaev V.B., Pyatlitski A.N., Prosolovich V.S., Kovalchuk N.S., Soloviev, Ya. A., Zhygulin D.V., Shestovsky D.V., Yankovski, Yu. N. Brinkevich D.I. |
| Authors: | Оджаев, В. Б. Петлицкий, А. Н. Просолович, В. С. Ковальчук, Н. С. Соловьев, Я. А. Жигулин, Д. В. Шестовский, Д. В. Янковский, Ю. Н. Бринкевич, Д. И. |
| Keywords: | ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика |
| Issue Date: | 2022 |
| Publisher: | ГНУ "Институт физики им. Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси" |
| Citation: | Журнал прикладной спектроскопии. 2022;89(4):498-504. |
| Abstract: | Методами нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и времяпролетной массспектрометрии вторичных ионов изучено поведение азота в пленках диоксида кремния на подложках монокристаллического кремния. Азот вводился в диэлектрик, сформированный методом пирогенного окисления при температуре 850ºС в атмосфере влажного кислорода, имплантацией ионов N+ энергией 40 кэВ дозами 2.5·10^14 и 1.0·10^15 см^–2 с последующим быстрым термическим отжигом при температуре 1000 либо 1050 ºС длительностью 15 с на воздухе. Азотирование части образцов осуществлялось при термическом отжиге в атмосфере азота с добавлением малого количества кислорода при температуре 1200 ºС в течение 120 мин. Установлено, что при термообработке основная часть атомов азота диффундирует к границе раздела SiО2/Si и накапливается в приграничной области оксида. В спектрах НПВО наблюдается полоса поглощения с максимумами при ~2320 и 2360 см^–1, обусловленная колебаниями двойных кумулятивных связей типа О=Si=N–. Формирование данных связей обусловлено взаимодействием азота с оборванными связями на границе раздела кремний-диэлектрик, вследствие чего нескомпенсированные или напряженные связи заменяются на более устойчивые. |
| Abstract (in another language): | We studied the behavior of nitrogen in silicon dioxide films on single-crystal silicon substrates by the attenuated total reflection (ATR) method and time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Nitrogen was introduced into a dielectric formed by pyrogenic oxidation at a temperature of 850ºС in an atmosphere of wet oxygen by implantation of N+ ions with an energy of 40 keV at doses of 2.5‧10^14 and 1.0‧10^15 cm^–2 , followed by rapid thermal annealing at a temperature of 1000 or 1050ºС with a duration of 15 s in air. Nitridization of some of the samples was carried out during thermal annealing in a nitrogen atmosphere with the addition of a small amount of oxygen at a temperature of 1200ºС for 120 minutes. It is established that during heat treatments, the majority of nitrogen atoms diffuse to the SiО2/Si interface and accumulate in the near-boundary region of the oxide. The ATR spectra show an absorption band with maxima at ~2320 and 2360 cm^–1 , which is probably due to vibrations of double cumulative bonds of the O=Si=N− type. The formation of these bonds is due to the interaction of nitrogen with dangling bonds at the silicon-dielectric interface, as a result of which uncompensated or strained bonds are replaced by more stable ones. The resulting stronger chemical bonds prevent charge accumulation on the surface of the SiО2/Si interface. |
| URI: | https://elib.bsu.by/handle/123456789/291812 |
| DOI: | 10.47612/0514-7506-2022-89-4-498-504 |
| Licence: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Appears in Collections: | Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники (статьи) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Оджаев_ЖПС_2022_89(4).pdf | 281,36 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.