Глубокие уровни термодефектов в высокоомном особо чистом $n$-кремнии

Проведено сравнение термостабильности Si, выращенного методами зонной плавки и Чохральского и, следовательно, отличающегося содержанием кислорода и углерода. Применяемые режимы относятся к слабо изученному диапазону температур (${\lesssim1000}^{\circ}$C) и малых длительностей воздействия (от ${1\div2}$ ч до десятков мс). Спектры глубоких уровней исследовались методом DLTS.
Установлено, что при одиночных воздействиях при ${T\gtrsim900}^{\circ}$C формируются 3 основных глубоких уровня: $DL1$ ($E_{c}{-}0.55$ эВ, ${\tau^{}_{n}=3\cdot10^{-15}}$ см$^{2}$); $DL2$ ($E_{c}{-}0.45$ эВ, ${\tau^{}_{n}=6\cdot10^{-16}}$ см$^{2}$); $DL3$ ($E_{c}{-}0.40$ эВ, ${\tau^{}_{n}=1\cdot10^{-12}}$ см$^{2}$).
Образование $DL1$ и $DL2$ носит конкурентный характер. Так, для Si, полученного зонной плавкой, основным является $DL2$, который трансформируется в $DL1$ с увеличением $T$ либо с увеличением времени воздействия. В Si, полученном по Чохральскому, доминирует $DL1$.
Проведение цикла, характерного для планарной технологии получения $p^{+}{-}n{-}n^{+}$-структур, приводит к стабильному формированию $DL1$ для обоих типов Si. Природу $DL1$ можно объяснить в рамках модели глубокого центра с отрицательной корреляционной энергией типа реконструированного межузельного атома Si.