SU437153A1

SU437153A1 - The method of doping a semiconductor compound

Info

Publication number: SU437153A1
Application number: SU1912389A
Authority: SU
Inventors: Нина Викторовна Агринская; Евгения Николаевна Аркадьева; Мария Ильинична Гусева; Олег Александрович Матвеев; Валентина Алексеевна Сладкова
Original assignee: Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1973-02-23
Filing date: 1973-02-23
Publication date: 1974-07-25

Description

1one

Изобретение относитс к ионно-лучевой технологии электронных приборов на основе полупроводниковых соединений и может быть использовано дл сильного легировани соединени (концентраци носителей 10 см-з).The invention relates to ion-beam technology of electronic devices based on semiconductor compounds and can be used to heavily alloy the compound (carrier concentration 10 cm-3).

Известен способ сильного легировани полупроводниковых материалов путем облучени их ионами примеси от ускорител зар женных частиц с последующим отжигом, заключающийс в том, что облучаемый слой перевод т в аморфное состо ние путем дополнительной бомбардировки нонами инертного газа или снижением температуры кристалла до температуры жидкого азота и затем провод т рекристаллизацию разрушенного сло путем последующей термообработки.A known method of heavily doping semiconductor materials by irradiating them with impurity ions from an accelerator of charged particles, followed by annealing, is that the irradiated layer is transferred to the amorphous state by additional non-inert gas bombardment or by lowering the crystal temperature to liquid nitrogen temperature and then conducting t recrystallization of the destroyed layer by subsequent heat treatment.

Однако такой способ неэффективен в случае полупроводниковых соединений, например .However, this method is inefficient in the case of semiconductor compounds, for example.

Цель изобретени - увеличение электрической активности легирующей примеси, введенной при ионном внедрении в полупроводниковое соединение, например А2Вб.The purpose of the invention is to increase the electrical activity of the dopant introduced during ionic implantation into a semiconductor compound, such as A2Bb.

Это достигаетс тем, что после облучени полупроводникового материала ионами примеси в ускорителе образец перед отжигом дополнительно облучают ионами наиболее летучего элемента основного вещества. Дл оптимального увеличени концентрации электрически активных примесей ионы наиболее летучего элемента основного вещества ввод т в количестве, соответствующем концентрации внедренной примеси. При этом независимо от того, аморфизируетс облучаемый слой илиThis is achieved by the fact that after irradiating a semiconductor material with impurity ions in an accelerator, the sample is additionally irradiated with ions of the most volatile element of the base material before annealing. To optimally increase the concentration of electrically active impurities, the ions of the most volatile element of the base material are introduced in an amount corresponding to the concentration of implanted impurity. At the same time, regardless of whether the irradiated layer is amorphized or

нет, после отжига кристалла достигаетс высока концентраци электрически активных примесей.no, after annealing the crystal, a high concentration of electrically active impurities is achieved.

В процессе отжига происходит активное расположение легирующей примеси и снижение In the process of annealing, an active arrangement of the dopant occurs and

концентрации радиационных дефектов, которые залечиваютс как в результате самого процесса отжига, так и благодар дополнительному введению наиболее летучего элемента основного вещества.concentrations of radiation defects that are healed both as a result of the annealing process itself and through the additional introduction of the most volatile element of the base material.

При осуществлении предложенного способа провод т легирование образца CdTe, дл которого упругость пара Cd существенно (приблизительно в 10 раз) превышает упругость пара Те. Дл того, чтобы обеспечить сильноеIn the implementation of the proposed method, the doping of the CdTe sample is carried out, for which the vapor pressure of Cd is substantially (approximately 10 times) higher than the vapor pressure of Te. In order to provide strong

легирование на материале, образец теллурида кадми помещают в ускоритель зар женных частиц и облучают вначале ионами мышь ка в количестве 6-10 ион/см, а затем ионами кадми в количестве 6-10 ион/см.Doping on the material, a sample of cadmium telluride is placed in an accelerator of charged particles and irradiated first with arsenic ions in an amount of 6-10 ions / cm, and then with cadmium ions in an amount of 6-10 ions / cm.

Энерги ионов 40 кэв. После этого образец помещают в эвакуированную кварцевую ампулу и провод т отжиг в однотемпературной печи при 600°С в течение 10 мин. При этом происходит радиационных дефектов, активное расположение мышь ка в узлах теллура и «залечивание избыточных вакансийThe ion energy is 40 keV. After that, the sample is placed in an evacuated quartz ampoule and annealed in a single-temperature furnace at 600 ° C for 10 minutes. In this case, radiation defects occur, the active location of the mouse in the tellurium sites and the “healing of excess vacancies

кадми дополнительно введенным кадмием. В результате этих операций атомы мышь ка станов тс электрически активными, а компенсирующее действие собственных дефектов решетки снимаетс «залечиванием вакансий кадмием.cadmium additionally introduced cadmium. As a result of these operations, the atoms of the mouse become electrically active, and the compensating effect of intrinsic lattice defects is removed by healing the vacancies with cadmium.

Результаты опытной проверки показывают, что удельное сопротивление образца, легированного по предлагаемому способу, уменьшаетс в 100 раз по сравнению с легированием только ионами мышь ка без дополнительного облучени ионами кадми .The results of the experimental test show that the resistivity of the sample doped by the proposed method is reduced by a factor of 100 compared with doping with mouse ions only, without additional irradiation with cadmium ions.

предмет изобретени subject matter

Способ легировани полупроводникового соединени путем внедрени ионов легирующей и дополнительной примесей и высокотемпературного отжига, отличающийс тем, что, с целью увеличени электрической активности легирующей примеси, в качестве дополнительной примеси внедр ют ионы наиболее летучего компонента соединени в количестве, равном количеству, внедренной легирующей примеси.The method of doping a semiconductor compound by introducing doping ions and additional impurities and high-temperature annealing, characterized in that, in order to increase the electrical activity of the dopant, ions of the most volatile compound component are introduced in an amount equal to the amount of the doped impurity.