Исследовано влияние процесса старения на перераспределение легирующей примеси фосфора и сурьмы в кремнии, а также на состав межфазного слоя и оксидной пленки в структуре Si–SiO2. Использовались монокристаллы кремния, легированные при выращивании фосфором КЭФ-0,3 и сурьмой КЭС-0,01, широко используемые при создании дискретных приборов и интегральных схем и хранившиеся в контейнере более двадцати лет при комнатной температуре. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии проведены исследования состава поверхностного слоя и распределение легирующих элементов по глубине оксидной пленки. Показано, что легирующий элемент в результате сегрегации накапливается в окисном слое в большом количестве. Методом эффекта поля измерен поверхностный потенциал. С использованием измеренных значений поверхностного потенциала рассчитаны приповерхностный объемный заряд, поверхностная проводимость и поверхностная напряженность поля.
The effect of aging on the redistribution of the dopant of antimony and phosphorus in the silicon and the composition of the interfacial layer and the oxide film in the Si-SiO2 structure.In this paper for the research we used monocrystals of silicon during the growth doped with phosphorus and antimony, which are widely used in the creation of discrete devices and integrated circuits, and which were lain in a container for more than twenty years. To determine the effect of aging on the elemental composition of the surface layer we conducted a research with the method of X-ray photoelectron spectroscopy. It is shown that the alloying element in the oxide layer is accumulated in a large amount. The surface potential was measured by the method of field effect. The subsurface volume charge, the surface conductivity and surface tension of the field were calculated with the use of the measured values of the surface potential.
1. Бедный Б.И., Калинин А.Н., Карпович И.А. Влияние адсорбции атомов металлов в вакууме на свойства реальной поверхности германия // Извест. вузов. Физика. – 1976. – № 4. – С. 123–124.
2. Кармоков А.М., Кожокова Ф.М.Молоканов О.А. Влияние процесса силицидообразования и перераспределение примеси B в системах Ni-Si и Ti-Si // Поверхность. Физика, химия, механика. – 1995. – № 2. – С. 41–44.
3. Кармоков А.М., Кожокова Ф.М., Молоканов О.А. Исследование сегрегации легирующих примесей на межфазной границе кремний-металл // Поверхность. Физика, химия, механика. 1996. – № 2. – С. 81–86.
4. Кисилёв В.Ф., Козлов С.М. Влияние адсорбционно-десорбционных процессов на поверхностные электронные состояния германия и кремния // Поверхность. Физика, химия, механика. – 1982. – № 2. – С. 13–23.
5. Люев В.К., Шебзухов А.А., Кармоков А.М. Поверхностная сегрегация легирующей примеси элемента донорного типа в монокристаллах кремния и германия // Журнал физической химии. – 1998. – т. 71. – № 6. – С. 1111–1115.
6. Павлов Л.П. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов. – М.: Высшая школа, 1987. – 206 с.
7. X-ray Photoelectron Spectroscopy. ? http://www.nanolabtechnologies.com/k-alpha-thermo.