1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03650017
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
上浦 洋一 岡山大学, 工学部, 講師 (30033244)
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| Keywords | シリコン / サーマル・ドナー / 酸素ドナー / 赤外吸収 / ダブル・ドナー / 酸素クラスター / 酸素の拡散 |
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| Research Abstract |
1.BをドープしたCzochralski(CZ)シリコン結晶を470℃で短時間熱処理し,4Kで赤外吸収測定を行った.その結果,前年報告したPをドープしたCZ結晶の場合と同様,何種類ものthermal donor(TD)の浅い方のレベルの基底状態から励起状態への電子遷移による鋭い吸収ピークが観測された.今回実験したBをドープした結晶の場合は、さらに高波数側の600〜1000cm^<‐1>の領域にも多数の吸収ピークが観測された.これらはTDの深い方のレベルの基底状態から励起状態への電子遷移によるものであり、TDがdouble donorのfamilyであることが確認された.これらのTDのピークは長時間の熱処理によりすべて消滅し,代わりにnew thermal donor(NTD)によると考えられるブロードな2つの吸収バンド(NTD^O,NTD^+)が現れた.この結果は,前年報告したPをドープしたCZ結晶の場合と同様である.
2.炭素の多い結晶を用いて同様の実験を行った結果,TDの形成は抑制されたがNTDの形成は影響を受けなかった.このことから,炭素はTDの形成には関与するがNTDの形成には関与しないことが明らかになった.
3.以上より,TDとNTDの形成の機構は以下のように考えられる.TDの形成速度は酸素原子の移動速度よりもはるかに大きいので単純な酸素の拡散では説明できず,TDは拡散係数の高い酸素以下の不純物のクラスターによるものか,または酸素の拡散が他の不純物の存在により高速化されて形成された酸素クラスターがTDとして働くと考えられる.そして,この拡散過程に対して炭素が抑制作用を持つと考えられる.これに対して,NTDの形成はTDよりも遅く,酸素の通常の拡散で説明できる.しかがって,酸素の拡散は炭素の影響を受けず,このようにして形成された酸素のクラスターがNTDを生ずると考えられる.
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