高剂量As离子注入对高阻Si电学特性的影响

作     者：朱贺 张兵坡 王淼 胡古今 戴宁 吴惠桢 

作者机构：浙江大学物理系和硅材料国家重点实验室杭州310027 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2014年第63卷第13期

页      面：320-326页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61290305和11374259)资助的课题~~ 

主　　题：硅电极材料 离子注入 低电阻率 微观结构 

摘      要：为了实现低电阻率厚度为纳米级的红外探测器电极材料,通过离子注入的方法将高浓度的As掺入高阻单晶硅,并经过快速退火处理,获得了厚度～200 nm、电阻率为10-4?·cm的Si:As电极层.原子力显微镜测试结果表明,离子注入的样品表面依然较平整,表面均方根粗糙度仅为0.5 nm.使用聚焦离子束设备(FIB)制备高分辨透射电镜(HRTEM)样品,高浓度的As掺入虽然会损伤Si晶格、引入大量的缺陷,但是HRTEM观察表明合适的退火工艺能够使得完整晶格得到恢复,而且霍尔效应和扩展电阻的测量分析表明,用离子注入方法制备的Si:As层载流子浓度达到2.5×1020cm-3、电子迁移率高于40 cm2/V·s,具有优异的电学性能,适合用作各种Si基光电器件的背电极.