Об избыточных донорах в трансмутационно легированном кремнии, выращенном по методу Чохральского

Исследованы закономерности образования избыточных (по отношению к фосфору) донорных центров при нейтронном трансмутационном легировании (НТЛ) кремния, выращенного по методу Чохральского. Установлено, что концентрация избыточных доноров $N_{D}$ не зависит от дозы облучения в интервале ${\Phi=1\cdot10^{17}{-}2\cdot10^{19}\,\text{см}^{-2}}$ и определяется содержанием в исходных кристаллах атомов междоузельного кислорода: зависимость $N_{D}(N_{\text{O}})$ аппроксимирована на ЭВМ полиномом 3-й степени. Установление данной зависимости позволяет, в принципе осуществлять контролированный учет введения избыточных доноров в кремний, выращенный по методу Чохральского (тигельный Si) в процессе его трансмутационного легирования. Показано, что указанные донорные центры устойчивы к термическим обработкам (ТО) при ${T\lesssim1000^{\circ}}$С.
В процессе изохронного отжига исследованы электрические свойства и спектры примесной фотопроводимости облученных с целью НТЛ кристаллов тигельного кремния, подвергнутых различным предварительным ТО (430, 700 и $1000^{\circ}$С), приводящим к изменению состояния кислорода в кристаллической решетке. Установлено, что при идентичном характере восстановления в процессе отжига электрических свойств в спектрах фотопроводимости наблюдаются особенности, связанные с режимом предварительной термообработки. Показано также, что за счет проведения перед облучением ТО кристаллов тигельного Si при $1000^{\circ}$С эффективность образования в них избыточных донорных центров может быть существенно снижена.