Исследование методом электронного парамагнитного резонанса карбида кремния, облученного большими дозами нейтронов

Представлены результаты исследования методом ЭПР кристаллов гексагональной 6H-SiC и кубической 3С-SiC модификаций карбида кремния n-типа, облученных быстрыми нейтронами в интервале доз 2⋅1018–5⋅1019 см−2. Выяснено, что основным типом образующихся парамагнитных дефектов является отрицательно заряженная моновакансия кремния V-Si. Для приведенного интервала доз облучения обнаружено изменения интенсивности и формы спектров ЭПР и установлено, что темп генерации этого дефекта составляет около 1,3 см−1. В облученных дозой нейтронов 1⋅1019 см−2 кристаллах кубического SiC, кроме интенсивного сигнала от V-Si, зарегистрирован новый спектр ЭПР от дефекта, названного Ку5. Идентичность параметров спинового гамильтониана для Ку5 и дивакансий в кристаллах 6H-SiC и 4H-SiC позволяет приписать центр Ky5 дивакансии [VSiVC]0 в кубическом SiC.

Год издания: 
2009
Номер: 
4
УДК: 
543.429.22; 544.022.342
С. 125–130, укр., Іл. 3. Бібліогр.: 17 назв.
Литература: 

1. Silicon carbide — a high temperature semiconductor / J.R. O’Connor, J. Smiltens (Eds). — London: Pergamon Press, 1960. — 462 p.
2. Choyke W.J., Matsunami H., Pensl G. Silicon carbide: recent major advances. — Berlin: Springer, 2003. — 900 p.
3. Мохов Е.Н., Водаков Ю.А., Ломакина Г.А. и др. Диффузия бора в карбиде кремния // ФТП. — 1972. — 6, № 3. — С. 482—486.
4. Isoya J., Umeda T., Mizuochi N. еt al. EPR identification of intrinsic defects in SiC // Physica Status Solidi B. — 2008. — 245, N 7. — P. 1298—1314.
5. Bratus V.Ya., Petrenko T.T., Okulov S.M., Petrenko T.L. Positively charged carbon vacancy in three inequivalent lattice sites of 6H-SiC: combined EPR and density functional theory study // Physical Review B. — 2005. — 71, N 12. — Р. 125202.
6. Павлов Н.М., Иглицын М.И., Косаганова М.Г., Соломатин В.Н. Центры со спином 1 в карбиде кремния, облученном нейтронами и α-частицами // Физика и техника полупроводников. — 1975. — 9, № 7. — С. 1279—1285.
7. Nagesh V., Farmer J.W., Davis R.F., Kong H.S. Defects in neutron irradiated SiC // Applied Physics Letters. — 1987. — 50, N 17. — P. 1138—1140.
8. Orlinski S.B., Schmidt J., Mokhov E.N., Baranov P.G. Silicon and carbon vacancies in neutron-irradiated SiC: A high-field electron paramagnetic resonance study // Physical Review B. — 2003. — 67, N 12. — Р. 125207.
9. Maekawa F., Ochiai K., Shibata K. et al. Benchmark experiment on silicon carbide with D—T neutrons and validation of nuclear data libraries // Fusion Engineering and Design. — 2001. — 58-59. — P. 595—600.
10. Mizuochi N., Yamasaki S., Takizava H. et al. EPR studies of the isolated negatively charged silicon vacancies in n-type 4H- and 6H-SiC: Identification of C3v symmetry and silicon sites // Physical Review B. — 2003. — 68, N 16. — Р. 165206.
11. Von Bardeleben J.H., Cantin J.L., Vickridge I., Battistig G. Proton-implantation-induced defects in n-type 6H- and 4H-SiC: An electron paramagnetic resonance study // Ibid. — 2000. — 62, N 15. — P. 10126—10134.
12. Wimbauer T., Meyer B.K., Hofstaetter A. et al. Negatively charged Si vacancy in 4H-SiC: A comparison between theory and experiment // Ibid. — 1997. — 56, N 12. — P. 7384—7388.
13. Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. Т. 1. — М.: Мир, 1972. — 652 с.
14. Bratus V.Ya., Petrenko T.T., von Bardeleben J.H. et al. Vacancy-related defects in ion-beam and electron irradiated 6H-SiC // Applied Surface Science. — 2001. — 184, N 1. — Р. 229—236.
15. Вайнер В.С., Ильин В.А. ЭПР обменносвязанных пар вакансий в гексагональном карбиде кремния // Физика твердого тела. — 1981. — 23, № 12. — С. 3659— 3671.
16. Mizuochi N., Yamasaki S., Takizava H. et al. Spin multiplicity and charge state of a silicon vacancy in 4H-SiC determined by pulsed ENDOR // Physical Review B. — 2005. — 72, N 23. — Р. 235208.
17. Itoh H., Kawasuso A., Ohshima T. et al. Intrinsic defects in cubic silicon carbide // Physica Status Solidi A. — 1997. — 162, N 1. — P. 173—198.

Полнотекстовый документSize
2009-4-16.pdf314.64 KB