Die Leerstelle in Silizium - Bildungsethalpie und ihr Beitrag zur Selbstdiffusion

硅中的空位-生成热函及其对自扩散的贡献

• 批准号: 157540769
• 负责人: Professor Dr. Hartmut Bracht
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Metallurgie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/157540769?language=en
• 关键词: Die; Leerstelle; Silizium; Bildungsethalpie; und

Jüngste Daten zur Selbstdiffusion in isotopenangereicherten Siliziumschichtstrukturen, die auf Tiefenprofilanalyse mittels Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) und auf Untersuchungen der Ramanverschiebung longitudinal optischer Phononen beruhen, liefern für den Leerstellenbeitrag zur Selbstdiffusion eine Aktivierungsenthalpie von 3.6 eV. Obwohl dieser Wert mit den Ergebnissen von früheren atomistischen Rechnungen konsistent ist, ist er im Widerspruch zur leerstellenvermittelten Diffusion von Dotieratomen und neusten Rechnungen auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie (DFT). Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll die Selbstdiffusion unter thermischen Gleichgewichtsbedingungen und unter Protonenbestrahlung an einkristallinen isotopenangereicherten Siliziumschichtstrukturen durchgeführt und mit der Neutronenreflektometrie (NR) und modernster SIMS-Technik untersucht werden. Diese Methoden ermöglichen Diffusionskoeffizienten bis 10-21 cm2s-1 zu erfassen und damit den Temperaturbereich bisheriger Selbstdiffusionsdaten zu ergänzen. Die Temperaturabhängigkeit der Selbstdiffusion im thermischen Gleichgewicht und Nichtgleichgewicht liefert Informationen über den Beitrag der Leerstelle zur Selbstdiffusion und ihrer Bildungs-/Wanderungsenthalpie. Die Untersuchungen sind wichtig für das Verständnis der Selbst- und Fremddiffusion in Silizium, für die Bewertung neuster DFT-Rechnungen sowie für die Bereitstellung einer fundierten Datenbasis für Prozesssimulationen.

在同位素分散硅结构中的自扩散数据，采用Sekundärionen-Massenspektrometrie（西姆斯）方法进行了结构分析，并对拉曼散射纵向光学声子进行了研究，结果表明，自扩散的有效能量为3.6 eV。显然，这与前原子理论的结果一致，这是为了更广泛地利用离散函数理论（DFT）的基本原理来研究原子扩散和新的理论。在拉曼研究中，利用中子反射（NR）技术和现代SIMS技术，研究了热辐射和质子辐射下的自扩散，以及一种新的同位素硅基结构。该方法使扩散系数降低到10-21 cm 2 s-1，并降低了自扩散数据的温度。Die Temperaturabhängigkeit der Selbstdiffusion im thermischen Gleichgewicht und Nichtgleichgewicht liefert Informationen über den Beitrag der Leerstelle zur Selbstdiffusion und irer Bildungs-/Wanderungsenthalpie. Die Untersuchungen sind wichtig für das Verständnis der Selbst- und Fremddiffusion in Silizium，für die Bewertung neuster DFT-Rechnungen sowie für die Bereitstellung einer fundierten Datenbasis für Prozesssimulationen.