Evidence for an iron-hydrogen complex in p-type silicon
Evidence for an iron-hydrogen complex in p-type silicon
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p型硅中存在铁氢络合物的证据
DOI：
10.1063/1.4927323
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发表时间：
2015
影响因子：
4
通讯作者：
Leonard S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leonard S
用电容-电压剖面和深能级瞬态谱研究了掺铁p型直拉硅中氢与铁的相互作用。氢已被引入到样品中的氮化硅层生长的等离子体增强化学气相沉积。Si：Fe + H样品上的肖特基二极管在90-120 °C的温度范围内在反向偏压下退火后，在DLTS谱中观察到一个陷阱，我们将其归属于Fe-H络合物。只有当近表面区域存在高浓度的氢时才能观察到陷阱。陷阱浓度较高的样品中具有较高浓度的单个间隙Fe原子。该缺陷在E{sub v} + 0.31 eV处具有深施主能级。对空穴俘获截面的直接测量表明，俘获截面与温度无关，其值为5.2 × 10{sup −17} cm{sup 2}。等时退火研究发现，Fe-H络合物不是很稳定，在125 °C退火30 min即可完全消除。
Interactions of hydrogen with iron have been studied in Fe contaminated p-type Czochralski silicon using capacitance-voltage profiling and deep level transient spectroscopy (DLTS). Hydrogen has been introduced into the samples from a silicon nitride layer grown by plasma enhanced chemical vapor deposition. After annealing of the Schottky diodes on Si:Fe + H samples under reverse bias in the temperature range of 90–120 °C, a trap has been observed in the DLTS spectra which we have assigned to a Fe-H complex. The trap is only observed when a high concentration of hydrogen is present in the near surface region. The trap concentration is higher in samples with a higher concentration of single interstitial Fe atoms. The defect has a deep donor level at E{sub v} + 0.31 eV. Direct measurements of capture cross section of holes have shown that the capture cross section is not temperature dependent and its value is 5.2 × 10{sup −17} cm{sup 2}. It is found from an isochronal annealing study that the Fe-H complex is not very stable and can be eliminated completely by annealing for 30 min at 125 °C.
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A. Peaker;V. Markevich;B. Hamilton;G. Parada;A. Dudas;A. Pap;E. Don;B. Lim;J. Schmidt;L. Yu;Y. Yoon;G. Rozgonyi