Определение свойств парамагнитных центров нитрида кремния, при различных условиях термической обработки

Аннотация

Исследование процесса формирования парамагнитных светоизлучающих частиц на основе материала, хорошо интегрированного в планарную кремниевую технологию, является актуальной задачей. Нитрид кремния широко используется в качестве изолирующего и пассивирующего слоя благодаря диэлектрическим свойствам и из-за высокого энергетического барьера на границе раздела сред. Методом PECVD были получены образцы SiN_x/SiO₂/Si, в которых обнаружены парамагнитные центры. Особенностью этого метода является осаждение при низких температурах (250-300°C), что приводит к образованию связей с водородом. При дальнейшем отжиге водород испаряется и образуются частицы с оборванными связями. Интересным является факт обнаружения сигнала в слабых полях. Длительный печной отжиг в среде Ar при 800°C не изменяет параметры сигнала между третьей и четвертой компонентой марганца, однако сигнал в слабых полях снижается. Термическая обработка при 1100°C в среде Ar преобразует сигнал между третьей и четвертой компонентой марганца и восстанавливает сигнал в слабых полях. Природа данных сигналов соответствует суперпозиции K и N излучательных центров. В зависимости от температуры отжига образца сигнал в слабых полях существенно уменьшается.