Неэлектронные свойства полупроводников (атомная структура, диффузия)

Диффузия германия из захороненного слоя SiO$_2$ и формирование фазы SiGe

И. Е. Тысченко^a, Р. А. Хмельницкий^bc, В. В. Сарайкин^de, В. А. Володин^af, В. П. Попов<sup>a

a</sup> Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
^b Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, 119991 Москва, Россия
^c Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, 141190 Фрязино, Россия
^d Государственный научно-исследовательский институт физических проблем имени Ф. В. Лукина, 103460 Зеленоград, Москва, Россия
^e Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники им. В. Г. Мокерова РАН, 117105 Москва, Россия
^f Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия

Аннотация: Изучена диффузия Ge из захороненного слоя SiO$_2$ структуры кремний-на-изоляторе в зависимости от температуры отжига. Показано, что при температуре отжига ниже 900$^\circ$C практически весь Ge сосредоточен в области имплантации в слое SiO$_2$. После отжига при температуре 1100$^\circ$C миграция ионно-имплантированного Ge сопровождается несколькими процессами: диффузией в SiO$_2$, накоплением на границах раздела Si/SiO$_2$, диффузией в кремний и испарением из кремния. При 1100$^\circ$C диффузия Ge из SiO$_2$ к границе сращивания структуры кремний-на-изоляторе происходит с коэффициентом диффузии $\sim$2$\cdot$10–15 см$^2$/с, что на 2 порядка величины выше его равновесного значения. После отжига при 1100$^\circ$C, в зависимости от толщины слоя кремния, обнаружено формирование фазы Ge или SiGe.

Ключевые слова: SiGe, ионная имплантация, диффузия, кремний-на-изляторе.

Поступила в редакцию: 15.09.2021
Исправленный вариант: 23.09.2021
Принята в печать: 23.09.2021

DOI: 10.21883/FTP.2022.02.51961.9740

Реферативные базы данных:

•