Вплив постійного магнітного поля на структуру і властивості легованого напівпровідникового кремнію

V. Z. Kutsova, O. A. Nosko, A. M. Sulay

Анотація


Постановка проблеми. В умовах постійного зростання вимог до чистоти, структурної досконалості монокристалів кремнію і їх однорідності необхідно розширювати і поглиблювати знання про властивості кремнію, а також вивчати методи його обробки для отримання досконалої структури. Нагрів, обробка постійним магнітним полем або електричними полями вирощених кристалів кремнію в перспективі можуть створити умови для управління структурою і властивостями на будь-якому етапі виробництва. Також застосування нових методів обробки кремнію може відкрити перспективи використання на практиці інших його привабливих властивостей, таких як висока твердість, модуль пружності, міцність на стискання, хімічна стійкість. Мета статті − дослідження впливу магнітної обробки легованого напівпровідникового кремнію для цілеспрямованого управління структурою і властивостями і розширення сфери застосування досліджуваного матеріалу. Висновки. Проведено магнітну обробку зразків нелегованого та легованого кремнію. Відмічено вплив слабкого постійного магнітного поля на структуру та властивості кремнію: підвищення щільності дефектів внутрішньої будови, формування полікристалічної структури в зразках нелегованого кремнію, деградацію часу життя неосновних носіїв струму. Запропоновано якісні пояснення магнітостимульованих явищ, що спостерігалися у досліджуваних зразках, з точки зору спінової конверсії, зміни щільності електронних станів у просторі − часі та впливу легуючих елементів на критичні точки фазових перетворень (першого роду) в кремнії. Використання магнітного поля дозволяє керувати властивостями напівпровідникового кремнію за рахунок прискорення або гальмування зсувних та зсувно-фазових дифузійних перетворень.


Ключові слова


монокристалічний кремній; мікроструктура; мікротвердість; електрофізичні властивості; магніто-стимульовані ефекти

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Случинская И. А. Основы материаловедения и технологии полупроводников : монография / И. А. Случинская. – Москва, 2002. – 134 с. – Режим доступа: http://pico.mephi.ru/pdf/om.pdf

Куцова В. З. Влияние легирования и термической обработки на структуру и свойства полупроводникового кремния / В. З. Куцова, О. А. Носко, А. М. Сулай // Металлургическая и горнорудная промышленность. – № 6. – 2014. – С. 65–72. – Режим доступа: http://www.metaljournal.com.ua/metal-gp6-2014

Макара В. А. Вплив магнітної обробки на мікротвердість та структуру приповерхневих шарів кристалів кремнію / В. А. Макара, М. О. Васильєв, Л. П. Стебленко // Фізика і хімія твердого тіла. – Т. 10, № 1. – 2009. – С. 193–198. – Режим доступу: http://www.pu.if.ua/inst/phys_che/start/pcss/vol10/1001-33.pdf

Зельдович Я. Б. Магнито-спиновые эффекты в химии и молекулярной физике / Я. Б. Зельдович, А. Л. Бучаченко,

Е. Л. Франкевич // УФН. – № 155 (1). – 1988. – С.3–45. – Режим доступа: http://www.biophys.ru/archive/biomag-00001.pdf

Урусовская А. А. Эффекты магнитного воздействия на механические свойства и реальную структуру немагнитных кристаллов / А. А. Урусовская, В. И. Альшиц, А. Е. Смирнов, Н. Н. Беккауэр // Кристаллография. − № 48 (5). − 2003. − С. 855−872. − Режим доступа: http://www.jetpletters.ac.ru/ps/994/article_15127.shtml

Напівпровідниковий кремній : монографія / [І. Ф. Червоний, В. З. Куцова, О. А. Носко]. − Запоріжжя : ЗДІА, 2009. – 446 с.

Носко О. А. Особенности структуры, фазовые превращения легированного кремния и модифицированных заэвтектических силуминов и разработка способов повышения их свойств / Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. – Днепропетровск. – 2006. – 215 с. – Режим доступа: http://www.lib.ua-ru.net/diss/cont/260112.html

Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии : монография / К. Рейви. – Москва : Мир, 1984. – 472 с. − Режим доступа: http://www.twirpx.com/file/910977


Пристатейна бібліографія ГОСТ