Abstract
The composition of diffusion silicon layers doped by rare earth erbium was investigated. The diffusion source was an erbium oxide layer on the surface of the test silicon wafer. The erbium and oxygen distribution profile in silicon was measured by SIMS. The concentration of electrically active erbium impurity in the diffusion layers on silicon was determined by measuring the surface resistance and carrier mobility during consecutive etching of layers. The erbium diffusion coefficient at 1240 °C was estimated to be 4.8 · 10−13 cm2 · s−1. A model of erbium and oxygen simultaneous diffusion was suggested. The model takes into account the association of erbium and oxygen into complexes. The results of numerical simulation and experimental data are in a good agreement for the near−surface region of the diffusion layer.
Highlights
Проведены исследования состава диффузионных слоев кремния, легированного редкоземельным элементом эрбием
Как видно из рис. 4, расчетные результаты для суммарной концентрации эрбия, включающей свободный ионизованный эрбий и связанный в комплексы, достаточно хорошо совпадают с экспериментальными в приповерхностной области кремния до 0,6 мкм, что может свидетельствовать в пользу предложенного механизма
O vzaimodeistvii atomov redkozemel’nyh elementov s kislorodom v kremnii / Yu. A
Summary
Институт физики микроструктур РАН, *ГОУ ВПО «Самарский государственный университет». Проведены исследования состава диффузионных слоев кремния, легированного редкоземельным элементом эрбием. Методом вторичной ионной масс− спектрометрии определены концентрационные профили эрбия и кислорода в кремнии. Легированный эрбием, является перспективным материалом для создания эффективных светоизлучающих структур, легко интегрируемых в кремниевую электронику. Среди методов изготовления подобных структур практически не используют такой метод, как диффузия, так как эффективность эрбиевой люминесценции в диффузионных структурах низка. Это обычно связывают с недостаточно высокой концентрацией примеси эрбия в кремнии при диффузионном легировании, ограниченной пределом растворимости редкоземельных элементов (РЗЭ) в кремнии [1,2,3,4]. Однако исследование концентрации РЗЭ в кремнии методом неразрушающего ядерного микроанализа показало, что общее содержание РЗЭ в поверхностных слоях кремния может значительно превышать пределы их растворимости [5, 6]. В связи с этим представляет интерес подробное исследование процесса диффузии эрбия в кремний в присутствии кислорода. Поэтому в качестве материала источника диффундирующей примеси был выбран полуторный оксид эрбия, содержащий кислород в достаточно большом количестве
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
