快中子輻照直拉硅輻照缺陷的研究.pdf

1、本文對快中子輻照直拉硅的輻照缺陷在退火過程中的轉(zhuǎn)化機(jī)制和輻照缺陷對高溫退火后氧化誘生缺陷的影響進(jìn)行了研究。 實驗結(jié)果表明對快中子輻照直拉硅進(jìn)行100℃-700℃短時熱處理以后，間隙氧含量([Oi])隨溫度增長出現(xiàn)大幅度變化，尤其在500℃-700℃的溫度區(qū)間。研究認(rèn)為快中子輻照直拉硅中存在許多亞穩(wěn)態(tài)缺陷，在不同溫度熱處理下，這些亞穩(wěn)態(tài)缺陷相互發(fā)生轉(zhuǎn)換，在此過程中引起了間隙氧的大幅度變化。 快中子輻照直拉硅在經(jīng)過低溫－高溫

2、兩步退火后，體內(nèi)缺陷形貌和預(yù)退火溫度有關(guān)。 樣品經(jīng)過500℃預(yù)處理后，體內(nèi)V2O2，O-V-O 等缺陷的生成，決定了在經(jīng)過后續(xù)高溫?zé)崽幚砗蟮闹饕趸T生缺陷為位錯環(huán)和層錯。600℃預(yù)處理過程中大體積空位團(tuán)聚的生成，使得氧雜質(zhì)在這些區(qū)域大量沉淀，再經(jīng)過高溫退火后，這些區(qū)域便生成體積較大的層錯和位錯環(huán)。700℃預(yù)處理過程中輻照缺陷大量分解，兩步退火后樣品體內(nèi)主要缺陷為位錯。 分析認(rèn)為兩步退火后體內(nèi)氧化誘生的缺陷形貌是由于低溫

3、退火過程中不同溫度下生成的缺陷不同引起的。 對快中子輻照直拉硅的魔幻清潔區(qū)（MDZ）進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)快中子輻照在硅中引入了大量的空位型缺陷，使得快中子輻照直拉硅樣品的RTP 行為不同于普通直拉硅樣品。實驗結(jié)果表明隨著輻照劑量的增加，MDZ 出現(xiàn)了先增加后減小的趨勢，輻照劑量為5.9×1018 n·cm-2 的樣品體內(nèi)的MDZ 可達(dá)35μm 左右；當(dāng)輻照劑量為1.17×1019 n·cm-2 時，已經(jīng)沒有清潔區(qū)，樣品內(nèi)存在很多