Наноструктурирование поверхности гетероэпитаксиальной плёнки CdHgTe методом ионной имплантации Ag$^{+}$
Р. С. Удовицкая
Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарьова НАН Украины, просп. Науки, 41, 03028 Киев, Украина
Получена: 15.05.2015. Скачать: PDF
Представлены результаты систематических исследований структурных и механических характеристик поверхности гетероэпитаксиальной структуры кадмий—ртуть—теллур (КРТ), полученной методом ионной имплантации Ag$^{+}$. Методом рентгеновской дифрактометрии изучались характеристики нарушенного слоя гетероструктур Ag$_{2}$O/CdHgTe/CdZnTe. Было определено, что примесь (серебро) располагается преимущественно в приповерхностной области эпитаксиального слоя толщиной $\cong$ 0,1 мкм, причём максимального значения $\cong$ 10$^{24}$ м$^{-3}$ концентрация ионов достигает на глубине $\cong$ 0,05 мкм. Обсуждается природа и роль механического напряжения легируемого слоя и влияние деформаций на перераспределение введённой примеси и дефектов. Рассматривается генерация механических напряжений в твёрдом растворе CdHgTe, возникающих при имплантационном введении примесных ионов серебра, как источник трансформации дефектно-примесной структуры и изменения микроструктуры поверхности гетероэпитаксиальной плёнки узкозонного полупроводника. Установлено, что эффект деформационного втягивания примеси за счёт дилатационного эффекта может играть заметную роль при формировании профиля распределения примеси. С применением программного пакета TRIM_2008 были рассчитаны значения концентрации имплантата $C(z)$, которые использовались для дальнейшего расчёта максимальных по величине механических напряжений. Также определены изменения относительной микротвёрдости $\eta$ исследуемых образцов. Анализ структурных изменений приповерхностного слоя имплантированных серебром образцов КРТ выполнялся по XRD-методике в скользящей конфигурации (GI XRD) при угле скольжения 1°. Для данного материала в дифракционную картину (GI XRD) дают вклад приповерхностные области на глубине до 400 нм. Для определения размеров дефектов было построено и проанализировано распределение интенсивности диффузного рассеяния в направлении $q_{x}$. Для образца после имплантации серебром происходит сужение области хуаневского рассеяния по сравнению с исходным образцом.
Ключевые слова: деформационные поля, диффузионная подвижность, имплантация, наноматериалы, полупроводники.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i07/0887.html
PACS: 61.05.cf, 61.05.cp, 61.72.Dd, 61.72.U-, 61.80.Jh, 62.20.Qp, 81.40.Wx