Полупроводники

Фотолюминесценция, связанная с дислокациями в кремнии, пластически деформированном при изгибе центральной симметрии

В. В. Емцев, Н. А. Соболев, Г. А. Оганесян, А. Е. Калядин, В. В. Топоров, Д. С. Полоскин, А. М. Маляренко

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург Россия

Аннотация: Исследована дислокационная фотолюминесценция в кремниевых пластинах, подвергнутых изгибу центральной симметрии с помощью кольцевого пуансона, который ранее никогда не использовался для этой цели. Оригинальная методика, эффективность которой была продемонстрирована совсем недавно в экспериментах с кремниевыми пластинами при деформации изгиба, позволяет одновременно определять механическое напряжение на растянутой и сжатой сторонах тестовой пластины по заметному сдвигу полосы $520.5$ cm$^{-1}$ в спектрах комбинационного рассеяния света. Пластическая деформация пластины под механической нагрузкой проводилась при температуре $T = 700^\circ$C в течение одного часа. Показано, что на растянутой стороне тестовой пластины (вне центральной части) проявляются все четыре известные полосы дислокационной люминесценции (далее линии $D1$–$D4$) и протяженные дефекты упаковки $\{113\}$. На сжатой стороне пластины (вне центральной части) отчетливо видны линии $D3$ и $D4$, а также линия межзонной люминесценции, но отсутствуют линии $D1$ и $D2$. При приближении к центру тестовой пластины с остаточной деформацией линии $D3$ и $D4$ преобладают на растянутой и сжатой сторонах, а линия $D4$ доминирует в самом центре. Таким образом, для кремния, подвергнутого пластической деформации под действием растягивающих и сжимающих напряжений, создаваемых в режиме изгиба центральной симметрии, выявлены существенные изменения в дислокационной фотолюминесценции.

Ключевые слова: кремний, изгиб центральной симметрии, пластическая деформация, фотолюминесценция.

Поступила в редакцию: 21.05.2025
Исправленный вариант: 22.05.2025
Принята в печать: 22.05.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.05.60743.135-25

Реферативные базы данных:

•