1軽元素と真性点欠陥の複合体の赤外吸収の概要
シリコン単結晶は信号デバイスとパワーデバイスの基板として用いられ、主に含まれる酸素と炭素の不純物は、デバイス特性を左右するため、その濃度や挙動は重要です。
濃度はシリコン基板の最重要な仕様であり、赤外吸収法が公式の測定法として用いられています。
窒素は、1995年にMOSデバイスの酸化膜耐圧不良の原因として空洞欠陥が発見されてからgrown-in欠陥の抑制法として窒素ドーピングが盛んとなり、研究も盛んになりました。
水素は、以前から水素パッシベーション関連などで研究されています。
粒子線照射誘起の不純物・真性点欠陥複合体は、その研究の手段として、また放射線の強い宇宙空間や原子炉周りのデバイスの耐放射線強化の研究手段として研究が盛んです。
2 データベース
軽元素不純物と真性点欠陥の複合体の吸収は、種類が多いため、研究開発で検出した場合には、同定するために過去の研究報告の全てに目を通さなければなりません。その上、問題としている吸収のピーク位置が文献と異なっていたり、報告されていなかったり、文献によって同定が異なっていたり、間違っていたりします。
そこで既存文献をもとにしたデータベースがあると便利ですが存在しません。
このため、年から、照射誘起複合体の研究成果を学術誌に掲載する際に関連の部分のデータベースをを付録などの形で学術誌に発表してきました。
しかし紙面に限りがあることから、出典などを十分に載せられませんでした。
そこでここにHPでの形で公表を始めることにします。
common type: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | dipole |
Cs | 605 | 1206 | | | | | | 1 |
LT | 607 | | | | | | | |
Oi | 514 | 1107 | | | | | | 3.85 |
LT | 515 | 1136 | | | | | | |
VO | 531 | 830 | 876 | | | | | 3.4 |
LT | 534 | 835.8 | 865.3 | 1370 | | | | |
VO- | 877.1 | -- | -- | | | | | |
LT | 545 | 885.2 | 1430.1 | | | | | |
formed by annealing: | | | | | | | | |
VO2 | 889 | | | | | | | 1.7 |
LT | 895.5 | | | | | | | |
V2O2 | 829 | | | | | | | |
LT | 923 | 1000 | | | | | | |
VO2* | | 1000 | | | | | | |
LT | 928.4 | 1003.8 | | | | | | |
V2O | 826 | | | | | | | |
LT | 833.4 | | 990 | | | | | |
V2O2 | | | | | | | | |
V3O | 839 | | | | | | | |
LT | 842.4 | | | | | | | |
VO3 | 905 | 969 | 1000 | 985 | | | | |
LT | 910 | 975.9 | | 1105 | 991 | | | |
VO3C | 902 | 956 | 1025 | | | | | |
LT | | | | | | | | |
VO4 | 985 | 1009 | | | | | | |
LT | 991 | 1014 | | | | | | |
VO5, VO6 | | | | | | | | |
LT | 991 | 1011 | 1024 | 1040.6 | 1042.7 | 1056 | 1062 | |
| 1097 | 1099 | 1108 | | | | | |
C-rich type: | | | | | | | | |
Ci LT | 922 | 932 | | | | | | |
CiOi | 527 | 537 | 545 | 583 | 738 | 862 | 1109 | 1.2 |
LT | 529.6 | 542 | 549.8 | 588 | 742.8 | 865.9 | 1116.3 | |
ICiOi | 936 | 1020 | | | | | | 1.2 |
LT | 939.8 | 1024.2 | | | | | | |
ICi | 954 | 962 | | | | | | 1.3 |
LT | 960.1 | 966.7 | | | | | | |
I2CiOi | 994 | | | | | | | 3.4 |
LT | 998 | | | | | | | |
I3CiOi | 988 | | | | | | | 3.4 |
| 991 | | | | | | | |
formed by annealing: | | | | | | | | dipole |
CsO | 585 | 635 | 685 | 1096 | 1104 | | | |
LT | 588.5 | | | 1104 | 1104.2 | | | 2.4 |
CsO2 | 1048 | 1094 | | | | | | 2.4 |
LT | | 1099.5 | | | | | | |
ICiOi* LT | 724.5 | 952.1 | 973.1 | | | | | |
ICiOi** | 947 | 966 | | | | | | 1 |
LT | 951.3 | 969.3 | 977.8 | | | | | |
#1020 | 1020 | | | | | | | 1.2 |
C-lean type: | | | | | | | | |
I Oi | 944.3 | 956.2? | | | | | | |
LT | | 911 | 1031 | | | | | |
IO2i | | 911 | 1031 | | | | | |
LT | 545 | 922.2 | 1037.2 | | | | | |
I2O2i | | 916 | | | | | | |
LT | 545 | 918 | 1034 | | | | | |
IO3i | | | | | | | | |
LT | 956 | 1054 | | | | | | |
I2Oi | 936 | | | | | | | |
O2i | 552 | 686 | 1013 | 1062 | 1105? | | | |
LT | 555.8 | 690.1 | 1012.4 | 1059.8 | 1105.3 | | | |
O3i | | | | | | | | |
LT | | 1006 | | | | | | |
O-lean type: | | | | | | | | |
CiCs(G) | | | 576 | | 726 | | | |
LT | 540.6 | 543.3 | 579.8 | 640.6 | 730.4 | 842.4 | | |
CsCs | 527.4 | 748.7 | | | | | | |
LT | 578 | 730 | 975 | 988 | 999 | 1006 | 1013 | |
TDD | 580 | 730 | | | 1000 | | | |
LT | | | | | | | | |
intrinsic point defect cluster | | | | | | | | |
V2 (1.8 mm) | 2766 | | | | | | | |
| 1.7um | | | | | | | |
I3 (W) LT | 62.7meV | | | | | | | |
LT | 564.6 | | | | | | | |
I4 (X) LT | 66.2meC | 67.9mmeV | 69.0meV | | | | | |
LT | 534 | 548 | 557 | | | | | |
nitrogen | | | | | | | | |
NN | 766 | 963 | | | | | | 0.9 |
(NN)O | 801 | 996 | 1027 |
|
|
|
|
|
O(NN)O | 810 | 1018 |
|
|
|
|
|
|
shallow thermal donor |
|
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|
NO | 714 | 946 |
|
|
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(NO)O | 736? |
|
|
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|
O(NO) |
|
|
|
|
|
|
|
|
O(NO)O | 973 | 1002 |
|
|
|
|
|
|
ONO | 855 | 1065 |
|
|
|
|
|
|
ONO,LT | 860 | 1070 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ns(VN) | 653 | | | | | | | |
Ni | 551 |
|
|
|
|
|
|
|
VNs | 688 |
|
|
|
|
|
|
|
VN2 | 725 | 778 | | | | | | 0.9 |
V2N2 | 687 | | | | | | | |
| | | | | | | | |
H-point defects | | | | | | | | | | | | | | | |
VH | 2067.5 | | | | | | | | | | | | | | |
VH2 | 2121.3 | 2143.8 | | | 77K | | | | | | Nielsen | Mater.Sci. Eng. B | 36 | 1996 | 259-263 |
| 2122.4 | 2145.2 | | | 5K | | | | | | Fukata | J. Appl. Phys. | 91 | 2002 | 5831-5839 |
VH3 | 2167 | 2191.8 | | | 5K | | | | | | Fukata | J. Appl. Phys. | 88 | 2000 | 4525-4530 |
| | | | | | | | | | | Fukata | J. Appl. Phys. | 87 | 2000 | 8361-8367 |
VH3 | 2155 | 2185 | | | 77K | | | | | | Nielsen | private commun. | | | |
VH4 | 2221.9 | | | | 5K | | | | | | Nielsen | Mater.Sci. Eng. B | 36 | 1996 | 259 |
| 2222.9 | | | | 5K | | | | | | Fukata | J. Appl. Phys. | 87 | 2000 | 8361-8367 |
V2H2 | 2072.5 | | | | 5K | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
IH2 | 1987.2 | 1990.1 | 743.1 | 748 | 7K | | | | | | Suezawa | Phys. Rev. B | 63 | 2000 | 35201 |
I2H2 | 1870.2 | | | | 7K | | | | | | Suezawa | Phys. Rev. B | 63 | 2000 | 35201 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
H2* | 1838.3 | 2061.5 | 817.2 | | 77K | | | | | | Holbech | Phys. Rev. Lett. | 71 | 1993 | 875 |
| 1838.7 | 2062.1 | 817.6 | | 7K | | | | | | Suezawa | Phys. Rev. B | 63 | 2000 | 35201 |
H2 | 3618 | | | | 10K | | | | | | Pritchard | Phys. Rev. B | 57 | 1998 | R15048-R15051 |
| 3618.9 | | | | 5K | | | | | | Fukata | JJAP | 40 | 2001 | L854-L856 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
V2- | 2766 | 2892 | | | | | | | | | Cheng | Phy. Rev. | 152 | 1966 | 761 |
| | | | | | | | | | | Fukata | J. Appl. Phys. | 91 | 2002 | 5831-5839 |
H-dopant: passivation | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
Si-H-B | 1907 | | | | 4.2K | | | | | | Stavola | App. Phys. Lett. | 50 | 1987 | 1086-1088 |
Si-H-Al | 2201 | | | | 4.2K | | | | | | Stavola | App. Phys. Lett. | 50 | 1987 | 1086-1088 |
Si-H-Ga | 2171 | | | | 4.2K | | | | | | Stavola | App. Phys. Lett. | 50 | 1987 | 1086-1088 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
P-Si-H | 809.4 | 1555.2 | 1647 | | 4.2K | | | | | | Bergman | Phys. Rev. B | 37 | 1988 | 2770-2773 |
As-Si-H | 809.8 | 1561 | 1661 | | 4.2K | | | | | | Bergman | Phys. Rev. B | 37 | 1988 | 2770-2773 |
Sb-Si-H | 809.6 | 1561.7 | 1671 | | 4.2K | | | | | | Bergman | Phys. Rev. B | 37 | 1988 | 2770-2773 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
サーマルドナーによる吸収
Thermal Double Donors and Quantum Dots
J. Coutinho and R. Jones, L. I. Murin, V. P. arkevich, J. L. Lindstrom, S. Oberg and P. R. Briddon
Phys. Rev. Lett., 87(23), 235501-1-4 (2001), DOI: 10.1103/PhysRevLett.87.235501.
300 K
945-1000, 700-730,-580 cm-1
Thermal double donor annihilation and oxygen precipitation at around 650 ?C in Czochralski-grown Si: local vibrational mode studies
L. I. Murin, J. L. Lindstr¨om, V. P. Markevich, A. Misiuk and C. A. Londos
J. Phys.: Condens. Matter 17 (2005) S2237-S2246. doi:10.1088/0953-8984/17/22/011