Активационный отжиг имплантированных As МЛЭ структур CdHgTe / Ижнин И.И., Войцеховский А.В., Коротаев А.Г., Мынбаев К.Д., Варавин В.С., Дворецкий С.А., Михайлов Н.Н., Якушев М.В., Бончик А.Ю., Савицкий Г.В.

Технология создания р+-n фотодиодов на основе n-CdхHg1-хTe с использованием ионнойимплантации (ИИ) As, которые позволяют работать при повышенных температурах, являетсязначительно более сложной, чем хорошо отработанная технология создания n+-р фотодиодов наоснове р-CdхHg1-хTe с помощью ИИ бора. При имплантации As в приповерхностном слое образуютсяобласти протяженных (дислокационные петли) и квазиточечных радиационных дефектов, привзаимодействии с которыми междоузельная ртуть формирует два типа донорных дефектов с низкой исредней подвижностью соответственно. Для создания р+-n структуры необходимо проведение такназываемого активационного отжига, в результате которого предполагается активироватьимплантированную примесь As, аннигилировать радиационные донорные дефекты и восстановитьсвойства n-базы диода. Для исследования таких процессов проведено исследование влиянияразличных видов отжигов на свойства имплантированных мышьяком структур.Исследовались типичные гетероэпитаксиальные структуры n-типа проводимости с варизоннымизащитными слоями с составом активных слоёв (x~0.22, 03), выращенные в разных технологическихциклах методом МЛЭ на подложках Si или GaAS. Для исследований использовали вторичную ионнуюмасс-спектроскопию (ВИМС), просвечивающую электронную микроскопию в режиме светлого поля,оптическое отражение в видимой области, электрофизические измерения. Исследовано влияние«стандартного» двухстадийного активационного отжига (~360 0C 2–2 часа/~220 0С –24 часа) принасыщенном давлении паров ртути (АО), отжиг при пониженном давлении паров ртути (ПО), отжигдля приведения образцов к р-типу проводимости в атмосфере гелия (~230 0С –22 часа). Ионнаяимплантация была проведена ионами As+ с энергией 190 или 350 кэВ и флюенсом 1014 см-2.В результате исследований было установлено, что при АО и ПО не наблюдаетсядиффузионного размытия профиля имплантированных ионов As. При АО не выявлено связыванияатомов мышьяка на дислокационных петлях и установлено, что активационный отжиг приводит кобразованию поверхностного (толщиной порядка величины полного пробега ионов) слоя р-типапроводимости с высокой степенью активации мышьяка. Возможный механизм активации – распадстеклообразных комплексов вида As2Те3, в которые мышьяк связывается при имплантации.. При ПОв свою очередь, активации As нами обнаружено не было. Показано, что тип проводимостиимплантируемого образца (n- или аналогичный р- после ТО) не влияет на характер радиационногодефектообразования (формирование дефектов вида «междоузельная ртуть, захваченнаядислокационной петлей»). В результате активационного отжига наблюдалась аннигиляциядислокационных петель и связанных с ними радиационных донорных дефектов, ответственных запоявление электронов с низкой подвижностью, а также аннигиляция квазиточечных радиационныхдефектов, обуславливавших появление электронов со средней подвижностью. В ряде случаев, АОтакже может приводить к модификации исходных свойств n-базы, например за счет активацииопределенных неконтролируемых акцепторных дефектов и изменения степени компенсацииносителей заряда.