Исследование размеров силицидов кобальта методом модуляции излучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование размеров силицидов кобальта методом модуляции излучения

А.Т. Мамадалимов, Ф.М. Исаев, М.Ш. Исаев

Национальный университет Узбекистана им. М.Улугбека

В данной статье рассматривается измерение размеров силицидов кобальта, которые образуются при диффузионном легировании кремния атомами кобальта. Показано образование силицидов кобальта размерами 0,8ч30 мкм в приповерхностной области кремния.

Метод малоуглового рассеяния излучения СО2 лазера был применен для определения размеров силицидов кобальта образованных в приповерхностном слое диффузионно-легированного кремния кобальт. Образцы были изготовлены из кремния р-типа марки КДБ-10 при температуре диффузии 900-1150єС в течение 20ч80 мин. Форма кристаллов была в виде прямоугольного параллелепипеда размером 2310 мм3. Закалка образцов проводилась охлаждением со скоростью 100-110 град/с. Для выявления силицидов кобальта пять из шести сторон параллелепипеда были отшлифовании до глубины 80 мкм. На оставшиеся грани проводились измерения по мере удаления с приповерхности слоя толщиной 1ч2 мкм.

Определение размеров силицидов кобальта методом малоуглового рассеяния [1,2] основано на рассеянии света, обусловленном отклонением от средней по кристаллу величины диэлектрической проницаемости F. Величина F для силицидов кобальта обусловлено, в основном, дырками. Силицидные включения рассеивает свет на малые дифракционные углы ~, где -характерный размер силицида. По теории Рэлея-Ганса, рассеянный световой поток, в расчете на единицу телесного угла определяется выражением:

силицид кобальт модуляция излучение

,

где N - исходный световой поток, идущий в кристалле, C - концентрация рассеивающих центров, L - толщина образца. Величина является интегралом по объему отдельной неоднородности, вид которой зависит от поляризации света.

Характер зависимости интенсивности малоуглового рассеяния излучения лазера (нормированный на мощность падающего пучка и на толщину образца) от углового рассеяния позволяет установить радиальный профиль и размер силицидного включения; экстраполированная к интенсивность I0 служит характеристикой полного количества электрически активной примеси в силицидных облаках.

Луч СО2 - лазера с длиной волны мкм, разбивался на два луча: проходящий и отраженный с помощью расщепителя. Причем 10% мощности луча отражался и направлялся к следующему расщепителю; этот луч являлся опорным сигналом, а остальные 90% мощности из исходного проходил и после отражательного зеркала попадал на исследуемый образец. Рассеянный луч от образца смешивался с опорным, а модуляция луча происходила между образцом и смесителем. Смешанные опорные и модулированные сигналы попадали на детектор и напряжение на его выходе имело форму прямоугольного меандра. Амплитуда сигнала зависила от рассеиваемой образцом мощности и менялась от единиц до сотен микровольт.

Сигнал синусоидальной формы подавался на преобразователь (В 9-1), где он превращался в постоянное напряжение. этот сигнал регистрировали цифровым вольтметром постоянного тока.

Измерения показали, что в приповерхностном слое образуются силицидные включения кобальта размерами 0,8ч30 мкм.

Предполагается рость силицидов в виде нанопроволок при взаимодействии атомов кобальта с кремнием [3]. Экспериментально установлено, что концентрация силицидных включений в приповерхностной области кристалла зависит от типа подложки, количества диффузанта, температуры диффузии, скорости закалки и глубины вакуума.

Литература

1. Ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами. М.: Иностранная литература. 1961. 536 с.

2. Voronkov V.V. The mechanism of swirl defects formation in silicon. J. of Cryst. Growth, 1982, 59, pp. 625-643.

3. Hasegawa S. Shiraki I., Tanigawa Y. et al. Measurement of surface electron conductivity using micro 4-probe //Solid State Phys. 2002. Vol.37, N5. P.299-308.

Размещено на Allbest.ru