Влияние двойной имплантации атомов кремния и фтора на электрические параметры полуизолирующего арсенида галлия

Ю. А. Бумай, В. Э. Малаховская, А. Г. Ульяшин, Н. В. Шлопак, Т. Т. Самойлюк, Т. Д. Никитина, К. С. Горупа, Е. В. Автюшков

Белорусский политехнический институт

Аннотация: Исследованы электрофизические параметры слоев GaAs, имплантированных ионами Si$^{+}$ ($1.5\cdot10^{13}$ см$^{-2}$, 100 кэВ) и дополнительно ионами F$^{+}$ (${0\div1.5\cdot10^{15}}$ см$^{-2}$, 100 кэВ), а также, для сравнения, ионами N$^{+}$ и Аr$^{+}$ после отжига при 400$-$750$^{\circ}$C. Обнаружено, что в результате дополнительной имплантации ионов F$^{+}$ происходит уменьшение эффективности электрической активации Si в GaAs.
В приближении расширенного метода Хюккеля и ППДП/2 проведены кластерные расчеты электронной структуры наиболее вероятных дефектов, включающих в себя атомы F, N, Аr и Р. Показано, что электрические свойства слоев GaAs, имплантированных ионами Si$^{+}$ и дополнительно ионами одного из элементов N, F, Аr, Р, определяются свойствами дефектов, образуемых с участием атомов имплантируемой совместно с Si примеси, а не только соотношением $V_{\text{As}}/V_{\text{Ga}}$ в слоях. В случае имплантации F$^{+}$ на активацию Si в GaAs может оказывать влияние также эффект пассивации мелких доноров в GaAs атомарным фтором подобно их пассивации атомарным водородом.

Поступила в редакцию: 27.12.1991
Принята в печать: 02.03.1992