NobleBlocks

Research indexJournal article

ОБРАЗОВАНИЕ ПЕРВИЧНЫХ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ СТРУКТУРЕ

Богатов, Григорьян, Коваленко

Южно-Сибирский научный вестник20 Dec 2019Open access

NobleIDark:/48914/w1/20260526/571BE802DOI10.25699/sssb.2019.28.49832

Free to read at the publisher

You can read the abstract here, or the full text at the publisher.

Read at the publisher

Abstract

Образование радиационных дефектов приводит к изменению электрофизических, оптических и других свойств полупроводниковых приборов. Моделирование этого процесса с учетом неравновесного состояния электронной подсистемы является актуальной задачей, не получившей завершенного решения в настоящее время. В работе на основе численного моделирования проанализировано влияние положения в запрещенной зоне квазиуровня Ферми электронов на зависимость линейной скорости генерации междоузельного кремния и дивакансий в кремнии, облученном протонами. Рассчитаны профили распределения междоузельного кремния, вакансий, дивакансий, созданных низкоэнергетическими протонами в кремнии. Из полученных результатов следует, что, если квазиуровень Ферми электронов расположен в верхней четверти запрещенной зоны и приближается ко дну зоны проводимости, то линейная скорость генерации первичных радиационноых дефектов, созданных низкоэнергетическими протонами, уменьшается. Следовательно, в неравновесных условиях, вызванных высоким уровнем освещенности или протеканием электрического тока через n-p переход в режиме прямого электрического смещения, а также в n-области кремния, возможно дифференцировано изменять концентрацию радиационных дефектов при воздействии низкоэнергетическими протонами. Полученные результаты могут найти применение при разработке новых методов модификации свойств полупроводниковых структур. Abstract The formation of radiation defects leads to a change in the electrophysical, optical, and other properties of semiconductor devices. Modeling this process taking into account the nonequilibrium state of the electronic subsystem is an urgent task that has not yet received a complete solution. Based on numerical simulation, the influence of the position in the band gap of the Fermi quasilevel of electrons on the dependence of the linear generation rate of interstitial silicon and divacancies in silicon irradiated by protons is analyzed. The distribution profiles of interstitial silicon, vacancies, divacancies created by low-energy protons in silicon are calculated. From the obtained results it follows that, if the quasi-Fermi level of electrons is located in the upper quarter of the band gap and approaches the bottom of the conduction band, then the linear rate of generation of primary radiation defects created by low-energy protons decreases. Consequently, under nonequilibrium conditions caused by a high level of illumination or the passage of an electric current through the n-p junction in the forward electric bias mode, as well as in the n-region of silicon, it is possible to differentially vary the concentration of radiation defects when exposed to low-energy protons. The results obtained can find application in the development of new methods for modifying the properties of semiconductor structures.

Discussion

Citations

Topics

More

Suggest a correction or report