Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment
Deuterium is accumulated by defects in nitrogen-implanted silicon (Si:N). This effect is investigated for Si:N processed at HT ≤ 1400 K, also under enhanced hydrostatic pressure, HP ≤ 1.1 GPa. Si:N was prepared from Czochralski grown silicon by N₂⁺ implantation at E = 140 keV with nitrogen doses, DN...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2010
|
| Назва видання: | Физика и техника высоких давлений |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69328 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment / A. Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, M. Prujszczyk, J. Bak-Misiuk, P. Formanek // Физика и техника высоких давлений. — 2010. — Т. 20, № 4. — С. 53-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-69328 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-693282014-10-12T03:01:45Z Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, A. Prujszczyk, M. Bak-Misiuk, J. Formanek, P. Deuterium is accumulated by defects in nitrogen-implanted silicon (Si:N). This effect is investigated for Si:N processed at HT ≤ 1400 K, also under enhanced hydrostatic pressure, HP ≤ 1.1 GPa. Si:N was prepared from Czochralski grown silicon by N₂⁺ implantation at E = 140 keV with nitrogen doses, DN = 1–1.8•10¹⁸ cm⁻². Si:N was subsequently processed in RF deuterium plasma to prepare Si:N,D. Si:N and Si:N,D were investigated by Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray and Secondary Ion Mass Spec- trometry (SIMS) methods, also after additional annealing at 723 K. In heavily implanted Si:N (DN = 1.8•1010¹⁸ cm⁻²), plasma treatment leads to deuterium pile up to сD1 = 2•10²¹ cm⁻³ at a depth, d = 50 nm, while, at d = 80–250 nm, deuterium concentration is practically constant with сD2 = 1•10²¹ cm⁻³. This suggests dominating accumulation of deuterium within the bubble-containing areas. Determination of deuterium depth profiles in Si:N,D can reveal implantation- and processing-induced defects. В работе рассмотрены эффекты влияния обработки температурным отжигом (до 1400 K) и гидростатическим давлением (до 1.1 GPa) на дефектный состав SOI-структур (silicon-on-insulator) на основе образцов Si:N – материала, широко используемого в полупроводниковых технологиях. Были получены новые данные, свидетельствующие об образовании скрытых дефектосодержащих слоев в образцах кремния, имплантированного азотом, и подвергнутых обработке высокими температурами и давлениями. Такие структуры становятся центрами абсорбции дейтерия из плазмы – его накопление и распределение внутри образца зависят от микроструктуры материала. Таким образом, показано, что обработка в дейтериевой плазме с дальнейшим определением концентрационных профилей по глубине образца может быть полезной для оценки микроструктуры У роботі розглянуто ефекти впливу обробки температурним відпалом (до 1400 K) і гідростатичним тиском (до 1.1 GPa) на дефектний склад SOI-структур (silicon-oninsulator) на основі зразків Si:N – матеріалу, широко використовуваного в напівпровідникових технологіях. Було отримано нові дані, що свідчать про утворення прихованих дефектовміщуючих шарів в зразках кремнію, імплантованого азотом, підданих обробці високими температурами та тиском. Такі структури стають центрами абсорбції дейтерію з плазми – його накопичення і розподіл усередині зразка залежать від мікроструктури матеріалу. Таким чином, показано, що обробка в дейтерієвій плазмі з подальшим визначенням концентраційних профілів по глибині зразка може бути корисною для оцінки мікроструктури Si:N-зразка, особливо зважаючи на потенційну застосовність в SOI-технологіях. 2010 Article Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment / A. Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, M. Prujszczyk, J. Bak-Misiuk, P. Formanek // Физика и техника высоких давлений. — 2010. — Т. 20, № 4. — С. 53-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 61.05.pp, 61.43.Gt, 61.72.–y, 62.50.+p, 68.37.Og http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69328 en Физика и техника высоких давлений Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| description |
Deuterium is accumulated by defects in nitrogen-implanted silicon (Si:N). This effect is investigated for Si:N processed at HT ≤ 1400 K, also under enhanced hydrostatic pressure, HP ≤ 1.1 GPa. Si:N was prepared from Czochralski grown silicon by N₂⁺ implantation at E = 140 keV with nitrogen doses, DN = 1–1.8•10¹⁸ cm⁻². Si:N was subsequently processed in RF deuterium plasma to prepare Si:N,D. Si:N and Si:N,D were investigated by Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray and Secondary Ion Mass Spec- trometry (SIMS) methods, also after additional annealing at 723 K. In heavily implanted Si:N (DN = 1.8•1010¹⁸ cm⁻²), plasma treatment leads to deuterium pile up to сD1 = 2•10²¹ cm⁻³ at a depth, d = 50 nm, while, at d = 80–250 nm, deuterium concentration is practically constant with сD2 = 1•10²¹ cm⁻³. This suggests dominating accumulation of deuterium within the bubble-containing areas. Determination of deuterium depth profiles in Si:N,D can reveal implantation- and processing-induced defects. |
| format |
Article |
| author |
Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, A. Prujszczyk, M. Bak-Misiuk, J. Formanek, P. |
| spellingShingle |
Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, A. Prujszczyk, M. Bak-Misiuk, J. Formanek, P. Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment Физика и техника высоких давлений |
| author_facet |
Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, A. Prujszczyk, M. Bak-Misiuk, J. Formanek, P. |
| author_sort |
Misiuk, A. |
| title |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment |
| title_short |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment |
| title_full |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment |
| title_fullStr |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment |
| title_full_unstemmed |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment |
| title_sort |
defects in high temperature and high pressure processed si:n revealed by deuterium plasma treatment |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69328 |
| citation_txt |
Defects in high temperature and high pressure processed Si:N revealed by deuterium plasma treatment / A. Misiuk, A. Barcz, A. Ulyashin, M. Prujszczyk, J. Bak-Misiuk, P. Formanek // Физика и техника высоких давлений. — 2010. — Т. 20, № 4. — С. 53-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Физика и техника высоких давлений |
| work_keys_str_mv |
AT misiuka defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment AT barcza defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment AT ulyashina defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment AT prujszczykm defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment AT bakmisiukj defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment AT formanekp defectsinhightemperatureandhighpressureprocessedsinrevealedbydeuteriumplasmatreatment |
| first_indexed |
2023-10-18T18:56:24Z |
| last_indexed |
2023-10-18T18:56:24Z |
| _version_ |
1796145570526527488 |