"Емкостная спектроскопия дефектов в кремнии, легированном атомами гадолиния"

Ushbu maqola kremniy (Si) materialining o'ziga xos xususiyatlarini yaxshilash uchun reyd-yer elementlari (RE) bilan legirlash jarayonini o'rganishga bag'ishlangan. Xususan, gadolin (Gd) bilan legirlashning ta'siri, uning kremniy kristall tuzilmasidagi chuqur darajalar hosil bo'lishiga va elektr xususiyatlariga ta'siri atroflicha tahlil qilingan. Tadqiqotda DLTS (kapasitiv spektroskopiya) usuli qo'llanilgan bo'lib, natijalarda RE elementlarining kremniyda yangi defektlar shakllanishiga olib kelishi va shu bilan yarimo'tkazgichli asboblar samaradorligini oshirishi ko'rsatilgan. Gd legirlashining kremniyning elektr qarshiligi va chuqur darajalar energiyasiga ta'sir etuvchi mexanizmlari, shuningdek, bu jarayonda harorat va boshqa omillarning roli ham ko'rsatib o'tilgan.

Asosiy mavzular

• Kremniyning RE elementlari bilan legirlanishi: Maqolada kremniy xususiyatlarini yaxshilash uchun RE elementlaridan foydalanishning ahamiyati, ular kremniyda elektr jihatdan passiv holatda bo'lishi, lekin defektlar shakllanishiga ta'sir ko'rsatishi haqida ma'lumot beriladi.
• Gadolini (Gd) bilan legirlangan kremniyning DLTS tahlili: Tadqiqotda gadolini bilan legirlangan kremniyning chuqur darajalarini aniqlash uchun DLTS usulidan foydalanilgan. Natijalarda Gd legirlashining kremniyda 4 ta chuqur darajani (Ec-0.23 eV, Ec-0.35 eV, Ec-0.41 eV va Ec-0.54 eV) hosil qilishi aniqlangan.
• Legirlash jarayonining ta'siri: Gd legirlashining kremniyning elektr qarshiligiga ta'siri, diffuziya harorati va boshqa omillarning legirlash samaradorligiga ta'siri o'rganilgan. Natijalarda legirlashning elektr qarshiligini oshirishi va muayyan chuqurlikda barqarorlashtirishi ko'rsatilgan.
• Termik ishlov berishning ta'siri: Gd bilan legirlanmagan, lekin bir xil haroratda ishlov berilgan kremniy namunalarida ham bitta chuqur daraja (Ec-0.23 eV) aniqlangan. Bu esa ushbu darajaning Gd bilan bog'liq emasligini, balki termik ishlov berish natijasida yuzaga kelgan defekt ekanligini ko'rsatadi.