Состав кремния, совместно легированного атомами галлия и фосфора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследованы морфология и состав поверхности кремния с помощью сканирующего электронного микроскопа, рентгенофазового анализа и различные пики в спектре комбинационного рассеяния. Исследованы спектральные характеристики кремния, легированного примесными атомами фосфора и галлия. Показано, что в решетке кремния, легированной одновременно атомами галлия и фосфора, примесные атомы образуют бинарные комплексы. Экспериментальное определение концентрации примесных атомов галлия и фосфора позволило выявить значительное увеличение концентрации галлия, по сравнению с его фундаментальной растворимостью в кремнии. Показано, что достаточно большая концентрация таких элементарных ячеек может привести к существенному изменению электрофизических параметров кремния, т.е. возможности получения нового материала на основе кремния.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Ф. Зикриллаев

Ташкентский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zikrillaev@mail.ru
Узбекистан, 100095, Ташкент

Ч. В. Ковешников

Ташкентский государственный технический университет

Email: zikrillaev@mail.ru
Узбекистан, 100095, Ташкент

Х. С. Турекеев

Ташкентский государственный технический университет

Email: axmet-8686@mail.ru
Узбекистан, 100095, Ташкент

Б. К. Исмайлов

Ташкентский государственный технический университет

Email: zikrillaev@mail.ru
Узбекистан, 100095, Ташкент

Список литературы

  1. Adachi S. Properties of Semiconductor Alloys Group−IV, III−V and II−VI semiconductors. John Wiley & Sons, Ltd, 2009. 400 p.
  2. Saidov A.S., Saparov D.V., Usmonov Sh.N., Kutlimura- tov A., Abdiev J.M., Kalanov M., Razzakov A.Sh., Akhmedov A.M. // Adv. Condensed Matter Phys. 2021. https://doi.org/10.1155/2021/3472487
  3. Соболев М.С., Лазаренко А.А., Никитина Е.В., Пирогов Е.В., Гудовских А.С., Егоров А.Ю. // ФТП. 2015. Т. 49. № 4. С. 569.
  4. Bakhadirkhanov M.K., Isamov S.B., Kenzhaev Z.T. // Euroasian J. Semicond. Sci. Engineering. 2020. V. 2. № 5. P. 9.
  5. Бахадирханов М.К., Зикриллаев Н.Ф., Исамов С.Б., Турекеев Х.С., Валиев С.А. // ФТП. 2022. Т. 56. № 2. С. 199. https://doi.org/10.21883/0000000000/
  6. Исмайлов К.А., Зикриллаев Н.Ф., Ковешников С.В., Косбергенов Е.Ж. // ФТП. 2022. Т. 56. № 4. С. 438. https://doi.org/10.21883/FTP.2022.04.52200.9768/
  7. Абрамкин Д.С., Петрушков М.О., Путято М.А., Семягин Б.Р., Емельянов Е.А., Преображенский В.В., Гутаковский А.К., Шамирзаев Т.С. // ФТП. 2019. Т. 53. № 9. С. 1167. https://doi.org/10.21883/FTP.2019.09.48118.01/
  8. Уваров А.В., Баранов А.И., Вячеславова Е.А., Каложный Н.А., Кудряшов Д.А., Максимова А.А., Морозов И.А., Минтаиров С.А., Салий Р.А., Гудовских А.С. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 14. С. 51. https://doi.org/ 10.21883/PJTF.2021.14.51189.18781
  9. Зайнабиддинов C.З., Саидов А.С., Бобоев А.Й., Усмонов Ж.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр, и нейтрон. исслед. 2021. № 1. С. 107. https://doi.org/10.31857/S1028096022120342
  10. Schneider K., Welter P., Baungarther Y., Hahn H., Czornomaz L., Seidler P. // J. Light Wave Technol. 2018. V. 36. № 14. P. 2994.
  11. Feifel M., Rachow Th., Banick J., Ohlmann J., Janz S., Hermle M., Dimroth F., Lackner D. // IEEE Journal of Photovoltaics. 2015. V. 6. № 1. P. 384. https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2015.2478062
  12. Zhou A. Analyse structurales de pseudo-substrats GaP/Si et d’hétérostructures CIGS/GaP/Si pour des applications photovoltaïques: Doctoral dissertation. INSA de Rennes, Français, 2019. 128 p.
  13. Xiong Q., Gupta R., Adu K.W., Dickey E.C., Lian G.D., Tham D., Fischer J.E., Eklund P.C. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2003. V. 3. № 4. P. 335.
  14. Заварицкая Т.Н., Караванский В.А., Квит А.В., Мельник Н.Н. // ФТП. 1998. Т. 32. № 2. С. 235.
  15. Cano P., Ruiz C.M., Navarro A., Galiana B., Garsia I., Rey-Stolle I. // Coatings. 2021. V. 11. P. 398.
  16. Жиляев Ю.В., Криволапчук В.В., Назаров Н., Никитина И.П., Полетаев Н.К., Сергеев Д.В., Травников В.В., Федоров Л.М. // ФТП. 1990. Т. 24. № 7. С. 1303.
  17. Хожиев Ш.Т., Ганиев А.А., Ротштейн В.М., Косимов И.О., Муродкобилов Д.М. // Международный научно-исследовательский журнал. 2020. Т. 98. № 8. С. 54. https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.98.8.007
  18. Лунин Л.С., Лунина М.Л., Девицкий О.В., Сысо- ев И.А. // ФТП. 2017. № 51. Т. 3. 403 с. https://doi.org/ 10.21883/FTP.2017.03.44216.8299
  19. Абрамкин Д.С., Петрушков М.О., Емельянов Е.А., Ненашев А.В., Есин М.Ю., Васев А.В., Путято М.А., Богомолов Д.Б., Гутаковский А.К., Преображенский В.В. // ФТП. 2021. Т. 55. № 2. С. 139. https://doi.org/ 10.21883/FTP.2021.02.50500.9529
  20. Уваров А.В., Шаров В.А., Кудряшов Д.А., Гудовских А.С. ФТП. 2022. Т. 56. № 2. С. 213. https://doi.org/ 10.21883/FTP.2022.02.51964.9748
  21. Бахадирханов М.К., Исамов С.Б. // ЖТФ. 2021. Т. 91. № 11. С. 1678. https://doi.org/ 10.21883/JTF.2021.11.51528.60-21
  22. Bakhadyrkhanov M.K., Kenzhaev Z.T., Koveshni- kov S.V., Usmonov A.A., Mavlonov G.Kh. // Neorgani-cheskie Materialy. 2022. V. 58. № 1. P. 3. https://doi.org/10.1134/S0020168522010034
  23. Зикриллаев Х.Ф., Аюпов К.С., Мавлонов Г.Х., Усмонов А.А., Шоабдурахимова М.М. // ФТП. 2022. Т. 56. № 6. С. 528. https://doi.org/ 10.21883/FTP.2022.06.52582.9829
  24. Зикриллаев Н.Ф., Ковешников С.В., Исамов С.Б., Абдурахманов Б.А., Кушиев Г.А. // ФТП. 2022. Т. 56. № 5. С. 495. https://doi.org/ 10.21883/FTP.2022.05.52352.9788

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Морфология (а) и состав (б) приповерхностного слоя образца кремния после диффузии примесных атомов фосфора и галлия по данным растровой электронной микроскопии. Элементный состав образца по результатам анализа: Si 86.2(8); Ga 9.2(9); P 4.2(2); O 0.4(2) вес. %.

Скачать (478KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограмма кремния, легированного атомами фосфора и галлия. На графике отмечено, каким фазам соответствуют найденные рефлексы. Рефлексы 200GaP и 400Si показаны в увеличенном масштабе.

Скачать (153KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр комбинационного рассеяния образца монокристаллического фосфида галлия. Максимумы соответствуют поперечным (1) и продольным (2) оптическим фононам.

Скачать (128KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектр комбинационного рассеяния образца монокристаллического кремния, легированного атомами фосфора и галлия. Максимумы соответствуют поперечным (1) и продольным (2) оптическим фононам и взаимодействию Si–Si (3).

Скачать (129KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изображения поверхности кремния, легированного атомами фосфора и галлия (а), и кремния, легированного атомами только фосфора (б), полученные методом атомно-силовой микроскопии. Размер поля сканирования равен 10×10 мкм.

Скачать (572KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спектральная зависимость тока короткого замыкания образцов кремния, легированного только атомами фосфора (1) и легированного молекулами фосфида галлия (2).

Скачать (166KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Предложенная бинарная элементарная ячейка типа Si2GaP в кремнии.

Скачать (67KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зонная структура кремния с обогащенными бинарными элементарными ячейками Si2AIIIBV.

Скачать (86KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024