Ring-diffusion of gold atoms in silicon

金原子在硅中的环扩散

基本信息

  • 批准号:
    09640411
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A new method for brief and high sensitive measurement of concentration profile of low-temperature substitutional gold, expected to diffuse by a ring-mechanism, in silicon has been established by a capacitance measurement on Schottky diodes fabricated on an angle-lapped surface of silicon, with a detection limit less than 10ィイD113ィエD1 cmィイD1-3ィエD1.Annealing characteristics of supersaturated low-temperature substitutional gold in silicon have been investigated by a measurement of concentration profiles of substitutional gold using above method. the concentration decreases uniformly kept intact with a flat profile, and the average concentration decreases rapidly with the annealing time. Diffusion coefficient of the ring-diffusion is obtained as (10ィイD1-5ィエD1-10ィイD1-3ィエD1)exp(-(1.7±0.2)kT) cmィイD12ィエD1/s from the initial concentration dependence of the time constant of the concentration decrease in the annealing. Namely the chemical activation energy for the ring-diffusion of gold in silicon has been obtained as 1.7±0.2 eV.By comparison of concentration profiles of substitutional gold with those of total gold atoms, the rapid decrease of supersaturated low-temperature substitutional gold was made clear to be caused by a homogeneous agglomeration of low-temperature substitutional gold via a ring-diffusion to an agglomeration center, and supersaturated low-temperature substitutional gold agglomerates in the silicon specimen resulting in electrically inactive during the heat-treatment for the annealing.
通过对在硅的角度研磨表面上制造的肖特基二极管进行电容测量,建立了一种简单、高灵敏度测量硅中低温替代金浓度分布的新方法,该金预计通过环机制扩散,检测限小于10ィイD113ィエD1 cmィイD1-3ィエD1。过饱和退火特性 通过使用上述方法测量替代金的浓度分布,研究了硅中的低温替代金。浓度均匀地下降,保持平坦的轮廓,并且平均浓度随着退火时间的推移而迅速下降。根据退火中浓度降低的时间常数的初始浓度依赖性,得到环扩散的扩散系数为(10ィイD1-5ィエD1-10ィイD1-3ィエD1)exp(-(1.7±0.2)kT) cmィイD12ィエD1/s。即得到金在硅中环扩散的化学活化能为1.7±0.2 eV。通过比较替代金与总金原子的浓度分布,表明过饱和低温替代金的快速减少是由于低温替代金通过环扩散到团聚中心均匀团聚造成的,过饱和低温替代金的浓度迅速降低。 硅样品中的低温替代金聚集体导致在退火热处理过程中电不活跃。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Masami Morooka: "Improvement in Sensitivity for Brief Measurement of Diffusion Profiles of Deep Impurities in Semiconductors Based on an Angle-Lapped Surface"Res. Bull. Fukuoka Inst. Tech.. 31. 43-50 (1998)
Masami Morooka:“基于角度重叠表面的半导体深层杂质扩散剖面的简单测量灵敏度的提高”Res。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masami Morooka: "Improvement in Sensitivity for Brief Measurement of Diffusion Profiles of Deep Impurities in Semiconductors Based on an Angle-Lapped Surface." Res.Bull.Fukuoka Inst.Tech.Vol.31,No1. 43-50 (1998)
Masami Morooka:“基于角度研磨表面,提高半导体深层杂质扩散分布的简要测量灵敏度。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masami Morooka: "Concentration Profiles of Electrically Active Gold and Total Gold Atoms in Silicon Measured by ICTS and SIMS Methods"Proceedings of the Ninth Ajou-FIT-NUST Joint Seminar. 94-101 (1999)
Masami Morooka:“通过 ICTS 和 SIMS 方法测量硅中电活性金和总金原子的浓度分布”第九届 Ajou-FIT-NUST 联合研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masami Morooka: "A Brief Measurement Method of Concentration Profile for Deep Impurities in Semiconductors"Proceedings of the Seventh AU-FIT-NUST Joint Seminar. 77-84 (1997)
Masami Morooka:“半导体深层杂质浓度分布的简要测量方法”第七届 AU-FIT-NUST 联合研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masami Morooka: "A Brief Measurement Method of Concentration Profile for Deep Impurities in Semiconductors"Proceedings of the Seventh AU-FIT NUST Joint Seminar. 43-50 (1997)
Masami Morooka:“半导体深层杂质浓度分布的简要测量方法”第七届AU-FIT NUST联合研讨会论文集。
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