Важнейшие результаты 2019 г.

Создание сильнолегированных и светоизлучающих в ИК области слоев германия с использованием импульсной ионной обработки.

Исполнители: Р.И. Баталов, Р.М. Баязитов, Г.А. Новиков, В.А. Шустов, Н.М. Лядов Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН», Казань А.В. Новиков, П.А. Бушуйкин, Н.А. Байдакова, М.Н. Дроздов, П.А. Юнин Институт физики микроструктур РАН, Федеральный исследовательский центр «Институт прикладной физики РАН», Нижний Новгород

Впервые созданы монокристаллические сильнолегированные донорной примесью (сурьма) слои германия с использованием непрерывной ионной имплантации и последующего импульсного отжига мощными ионными пучками (протоны, углерод) наносекундной длительности. За счет равномерного по глубине выделения энергии мощных ионных пучков происходит глубокое плавление и быстрая ориентированная кристаллизация от монокристаллической подложки германия. Показано, что импульсный ионный отжиг приводит к созданию глубоких (до 0.3 мкм) сильнолегированных слоев германия с высокой электропроводностью и концентрацией электронов проводимости до 3.1020 см-3, что более, чем на порядок величины превышает равновесный предел растворимости сурьмы в германии. Исследование излучательных свойств сильнолегированных слоев германия при комнатной температуре показало возникновение прямозонной люминесценции с максимумом при 0.77 эВ (1.6 мкм) при сохранении сигнала при 0.69 эВ, обусловленного непрямозонной люминесценцией от германиевой подложки (Рис. 1). Полученный сигнал соответствует области длин волн оптоволоконных каналов связи.

Спектры фотолюминесценции (Т = 300 К) германия после имплантации ионами сурьмы (Е = 80 кэВ, Ф = 1016 см-2) (кривая 1) и последующего импульсного ионного отжига (C+, H+, Е = 300 кэВ, W = 0.5 Дж/см2) (кривая 2).

Рис.1. Спектры фотолюминесценции (Т = 300 К) германия после имплантации ионами сурьмы (Е = 80 кэВ, Ф = 1016 см-2) (кривая 1) и последующего импульсного ионного отжига (C+, H+, Е = 300 кэВ, W = 0.5 Дж/см2) (кривая 2).

Публикации:
Р.И. Баталов, Р.М. Баязитов, Г.А. Новиков, В.А. Шустов, Н.М. Лядов, А.В. Новиков, П.А. Бушуйкин, Н.А. Байдакова, М.Н. Дроздов, П.А. Юнин. Импульсный ионный отжиг германия, имплантированного ионами сурьмы // Автометрия, Т.55, №5, с. 5-13 (2019).


Возврат к списку