Особенности дефектообразования в кремнии, содержащем изовалентную примесь олова

Е. В. Соловьева, Г. В. Лазарева, Б. М. Лейферов, А. Г. Лотоцкий, М. Г. Мильвидский, Н. С. Рытова, Э. А. Твирова


Аннотация: Рассмотрены свойства эпитаксиальных слоев (ЭС) Si $n$-типа проводимости, полученные методом жидкофазовой эпитаксии из оловянных растворов. Суммарная концентрация электрически активных центров, в том числе примесей III и V групп, по данным масс-спектрального анализа и низкотемпературной фотолюминесценции, не превышала $10^{15}{-}10^{16}\,\text{см}^{-3}$. Концентрация олова [Sn] в ЭС достигала значений, превышающих $10^{19}\,\text{см}^{-3}$. Концентрация электронов менялась от $10^{15}$ до $10^{18}\,\text{см}^{-3}$ и экспоненциально зависела от [Sn]. В спектрах ФЛ вблизи края поглощения зарегистрирована полоса $X$ ($1.1473{-}1.1456$) эВ (${\Delta E_{g}-E_{x}\sim0.02}$ эВ), связанная с рекомбинацией на центре неизвестного происхождения. Температурная зависимость концентрации электронов $n\,(1/T)$ не описывается ионизацией дискретного уровня. Сделан вывод о генерации вакансий в упругом поле, создаваемом атомами олова в решетке кремния. Высказано предположение, что наблюдающиеся «мелкие» центры обусловлены комплексами олово–вакансия.