Выпуски УФМ »  Том 7, выпуск 3

Кинетика образования и роста микродефектов в кристаллах

С. Й. Олиховский, М. М. Белова, Е. В. Кочелаб

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 17.11.2005. Скачать: PDF

В обзоре описаны основные результаты многочисленных прямых наблюдений образования микродефектов (преципитатов кислорода и дислокационных петель) в кристалле кремния при его выращивании и термообработках. Кратко изложены термодинамические представления об образовании частиц новой фазы в пересыщенном твердом растворе кислорода в кремнии. Представлены классические подходы к описанию кинетики преципитации кислорода. Описаны современные модели кинетики роста и распада преципитатов и дислокационных петель в кремнии.

Ключевые слова: кремний, микродефекты, точечные дефекты, пересыщенный твердый раствор, преципитат кислорода.

PACS: 61.72. Bb, 61.72. Cc, 61.72.Jj, 61.72.Yx, 64.60.Qb, 82.60.Nh, 82.60.Qr

Citation: S. J. Olikhovsky, M. M. Belova, and Ye. V. Kochelab, Kinetics of Formation and Growth of Microdefects in Crystals, Usp. Fiz. Met., 7, No. 3: 135—171 (2006) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.07.03.135

Цитированная литература (81)  
  1. A. Borghesi, B. Pivac, A. Sassella, and A. Stella, J. Appl. Phys., 77, No. 9: 4169 (1995).
  2. М. Г. Мильвидский, Полупроводниковые материалы в современной электронике (Москва: Наука: 1986).
  3. В. М. Бабич, Н. И. Блецкан, Е. Ф. Венгер, Кислород в монокристаллах кремния (Київ: Інтерпрес ЛТД: 1997).
  4. А. Р. Челядинский, Ф. Ф. Комаров, УФН, 173, № 8: 813 (2003).
  5. T. Sinno, E. Dornberger, W. von Ammon et al., Mater. Sci. Eng., 28: 149 (2000).
  6. H. Föll, U. Gösele, and B. O. Kolbesen, J. Cryst. Growth, 40, 90 (1977). Crossref
  7. Ю. М. Бабицкий, П. М. Гринштейн, М. Г. Мильвидский, В. Я. Резник, Кристаллография, 23, № 3: 740 (1988).
  8. D. M. Maher, A. Staudinger, and J. R. Patel, J. Appl. Phys., 47, No. 9: 3813 (1976).
  9. W. Patrick, E. Hearn, W. Westdorp, and A. Bohg, J. Appl. Phys., 50, No. 11: 7156 (1979).
  10. J. R. Patel, K. A. Jackson, and H. Reiss, J. Appl. Phys., 48, No. 12: 5279 (1977).
  11. Ch. Y. Kung, J. Appl. Phys., 65, No. 12: 4654 (1989).
  12. K. Yasutake, M. Umeno, and H. Kawabe, Phys. Stat. Sol. A, 83, No. 1: 207 (1984).
  13. R. Köhler, W. Möhling, and M. Pasemann, Phys. Stat. Sol. A, 53, No. 2: 509 (1979).
  14. W. Bergholz, M. J. Binns, G. R. Booker et al., Phil. Mag. B, 59, No. 5: 499 (1989).
  15. H. Bender, Phys. Stat. Sol. A, 86, No. 2: 245 (1984).
  16. N. Yamamoto, P. M. Petroff, and J. R. Patel, J. Appl. Phys., 54, No. 6: 3475 (1983). Crossref
  17. F. M. Livingston, S. Messoloras, R. C. Newman et al., J. Phys. C: Solid State Phys., 17, No. 34: 6253 (1984).
  18. И. Балтакс, Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках (Ленинград: Наука: 1972).
  19. Атомная диффузия в полупроводниках (Ред. Б. Шоу) (Москва: Мир: 1975).
  20. Дж. Маннинг, Кинетика диффузии атомов в кристаллах (Москва: Мир: 1971).
  21. T. Sinno, R. A. Brown, W. von Ammon, and E. Dornberger, J. Electrochem. Soc., 145, No. 1: 302 (1998).
  22. V. V. Voronkov and R. Falster, J. Appl. Phys., 86, No. 11: 5975 (1999). Crossref
  23. A. Romanovski, G. Rozgonyi, and M. Tamatsuka, J. Appl. Phys., 85, No. 9: 6408 (1999).
  24. T. Sinno and R. A. Brown, J. Electrochem. Soc., 146, No. 6: 2300 (1999).
  25. J. Kim, F. Kirchhoff, J. W. Wilkins, and F. S. Khan, Phys. Rev. Lett., 84, No. 3: 503 (2000).
  26. N. E. B. Cowern, G. Mannino, P. A. Stolk et al., Phys. Rev. Lett., 82, No. 22: 4460 (1999).
  27. S. K. Estreicher, M. Gharaibeh, P. A. Fedders, and P. Ordejon, Phys. Rev. Lett., 86, No. 7: 1247 (2001).
  28. A. Seeger and U. Gösele, Phys. Lett. A, 60, No. 6: 423 (1977).
  29. S. M. Hu, J. Appl. Phys., 57, No. 10: 4527 (1985).
  30. F. Cristiano, J. Grisolia, B. Colombeau et al., J. Appl. Phys., 87, No. 12: 8420 (2000). Crossref
  31. K. Sueoka, N. Ikeda, T. Yamamoto, and S. Kobayashi, J. Appl. Phys., 74, No. 9: 5437 (1993).
  32. G. Kissinger, T. Grabolla, G. Morgenstern et al., J. Electrochem. Soc., 146, No. 5: 1971 (1999).
  33. D. K. Schroder and J. A. Babcock, J. Appl. Phys., 64, No. 1: 1 (2003).
  34. T. Y. Tan and W. K. Tice, Phil. Mag., 34, No. 4: 615 (1976).
  35. S. Senkader, P. R. Wilshaw, and R. J. Falster, J. Appl. Phys., 89, No. 9: 4803 (2001).
  36. M. Damman, H. Baltes, N. Strecker, and U. Thiemann, J. Appl. Phys., 76, No. 8: 4547 (1994).
  37. N. Adachi, T. Hisatomi, M. Sano, and H. Tsuyu, J. Electrochem. Soc., 147, No. 1: 350 (2000).
  38. S. Sama, M. Forrini, F. Fogale, and M. Servidori, J. Electrochem. Soc., 148, No. 9: 6517 (2001).
  39. H. L. Tsai, J. Appl. Phys., 58, No. 10: 3775 (1985).
  40. C. Y. Kung, E. C. Tsuy, and H. M. Lee, J. Electrochem. Soc., 146, No. 12: 4634 (1999).
  41. I. V. Antonova, V. P. Popov, A. E. Plotnikov, and A. Misiuk, J. Electrochem. Soc., 146, No. 4: 1575 (1999).
  42. K. Yang, J. Carle, and R. Kleinhenz, J. Appl. Phys., 62, No. 12: 4890 (1987).
  43. K. Wada, W. Inoue, and K. Kohra, J. Cryst. Growth, 49: 749 (1980).
  44. N. Inoue, K. Watanabe, K. Wada, and J. Osakam, J. Cryst. Growth, 84: 21 (1987).
  45. W. A. Tiller and S. Oh, J. Appl. Phys., 64, No. 1: 375 (1984).
  46. J. Vanhellemont and C. Claeys, J. Appl. Phys., 62, No. 9: 3960 (1987); idem, J. Appl. Phys., 71, No. 2: 1073 (1992).
  47. J. Vanhellemont, J. Appl. Phys., 78, No. 6: 4297 (1995).
  48. J. Vanhellemont, Appl. Phys. Lett., 68, No. 24: 3413 (1996).
  49. K. Sueoka, N. Ikeda, and T. Yamamoto, Appl. Phys. Lett., 65, No. 13: 1686 (1994).
  50. S. Senkader, G. Hobler, and C. Schmeiser, Appl. Phys. Lett., 69, No. 15: 2202 (1996). Crossref
  51. V. V. Voronkov and R. Falster, J. Appl. Phys., 89, No. 11: 5965 (2001). Crossref
  52. V. V. Voronkov and R. Falster, J. Appl. Phys., 91, No. 9: 5802 (2002). Crossref
  53. И. М. Лифшиц, В. В. Слезов, ЖЭТФ, 35, вып. 2(8): 479 (1958).
  54. С. Wagner, Z. Elektrochemie, 65, No. 7–8: 581 (1961).
  55. F. C. Goodrich, Proc. R. Soc. A. London, 277, No. 1369: 155 (1964).
  56. F. C. Goodrich, Proc. R. Soc. A. London, 277, No. 1369: 167 (1964).
  57. M. Koiwa, Phil. Mag., 30, No. 4: 877 (1974).
  58. M. Koiwa, Phil. Mag., 30, No. 5: 895 (1974).
  59. В. В. Слезов, В. В. Сагалович, УФН, 151, № 1: 67 (1987).
  60. К. В. Чуистов, Металлофизика, 15, № 4: 10 (1993).
  61. F. S. Ham, J. Phys. Chem. Solids, 6, No. 4: 335 (1958).
  62. F. S. Ham, J. Appl. Phys., 30, No. 10: 1518 (1969).
  63. S. M. Hu, Appl. Phys. Lett., 48, No. 2: 115 (1986).
  64. K. F. Kelton, R. Falster, D. Gambaro, M. Olmo et al., J. Appl. Phys., 85, No. 12: 8097 (1999).
  65. P. F. Wei, K. F. Kelton, and R. Falster, J. Appl. Phys., 88, No. 9: 5062 (2000).
  66. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Статистическая физика. Ч. 1 (т. V) (Москва: Наука: 1976).
  67. Н. Г. Ван Кампен, Стохастические процессы в физике и химии (Москва: Высшая школа: 1990).
  68. M. Schrems, T. Brabec, M. Budil et al., Mater. Sci. Eng. B, 4: 393 (1989).
  69. J. Esfandyari, C. Schmeiser, S. Senkader et al., J. Electrochem. Soc., 143, No. 3: 995 (1996).
  70. S. Isomae, J. Appl. Phys., 70, No. 8: 4217 (1991).
  71. С. В. Булярский, В. В. Светухин, О. В. Приходько, ФТП, 33, вып. 11: 1281 (1999).
  72. В. В. Светухин, А. Г. Гришин, О. В. Приходько, ФТП, 37, вып. 7: 871 (2003).
  73. В. Я. Любов, Кинетическая теория фазовых превращений (Москва: Металургия: 1969).
  74. S. T. Dunham, Appl. Phys. Lett., 63, No. 4: 464 (1993). Crossref
  75. B. Burton and M. V. Speight, Philos. Mag. A, 53, No. 3: 385 (1985).
  76. C. Bonafos, D. Mathiot, and A. J. Claverie, J. Appl. Phys., 83, No. 6: 3008 (1998).
  77. E. Lampin and V. Senez, Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 147, No. 1–4: 13 (1999).
  78. S. Senkader, J. Esfandyari, and G. Hobler, J. Appl. Phys., 78, No. 11: 6469 (1995).
  79. B. G. Ko and K. D. Kwack, J. Appl. Phys., 85, No. 4: 2100 (1999).
  80. T. Mori, Ph. D. Thesis (Cambridge: Massachusetts Institute of Technology: 2000).
  81. B. E. Deal and A. S. Grove, J. Appl. Phys., 36, No. 12: 3770 (1965). Crossref

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»