单晶硅空位型缺陷团簇结构表征研究

发布时间：2020-12-31 04:22

　　目前硅器件是基于大规模集成半导体技术电子系统的主要组成部分。在太空中,半导体材料对捕获的带电粒子和太阳宇宙射线很敏感,并可能受到位移损伤。带电粒子辐照可在半导体晶体晶格中产生破坏性损伤。这将在半导体带隙中形成不同程度上稳定的缺陷,例如掺杂能形成少数载流子陷阱以及少数载流子与多数载流子复合的有利中心。因此,它们是决定半导体行为的关键因素。最重要的是在空间环境中的具有高NIEL值的重离子辐照可以产生空位相关的缺陷团簇、空位氧（V-O）对和空位间质中心（V-I）,它们在硅中产生基本的电活性缺陷。这些由重离子辐照引起的空位相关簇状缺陷有多种类型,如分裂中心（V2）、三空位中心（V3）和四空位中心（V4）。这些缺陷可在室温或低温下低剂量迁移,与一些杂质结合可形成缺陷团簇。这些缺陷是更大缺陷结构的基石。目前只有对硅晶体中的空位缺陷的单个空位（V）和分裂（V2）缺陷进行明确的实验和理论识别。其它小空位聚集体如三空位（V3）和四空位（V4）簇的研究较少。半导体和绝缘体中的这些缺陷几乎总是在带隙或带边附近引入。这些空位决定了电子行为,它们也经常是实验检测或识别缺陷的基础。由于器件都在特定电压下工作,因此... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
Chapter1 Introduction
    1.1 Background, objective and significance of the subject
    1.2 Research on vacancy and vacancy clustered defect
        1.2.1 Vacancy
2）">        1.2.2 Divacancy （V₂）
        1.2.3 Trivacancy
    1.3 What will be done in this work
Chapter 2 Simulation method
    2.1 First-principle method
        2.1.1 Early methods
        2.1.2 DFT approach
        2.1.3 Pseudopotential
        2.1.4 Supercell
    2.2 Calculation methods of defect characteristics
        2.2.1 Formation energy
        2.2.2 Transition level
        2.2.3 Dissociation energy
    2.3 Scheme of calculations
Chapter 3 Simulation results and discussion
    3.1 Formation energies
    3.2 Transition levels
    3.3 Transformation and migration energy
    3.4 Brief summary
Chapter 4 Experimental results and discussion
    4.1 Characteristics of irradiation test
    4.2 DLTS test
        4.2.1 40 MeV Si ions
        4.2.2 24 MeV Si ions
        4.2.3 10 MeV Si ions
    4.3 Annealing test
    4.4 Brief summary
Conclusions
References
Acknowledgements



本文编号：2948956