К 80 -летию со дня рождения Мильвидского Михаила

К 80 -летию со дня рождения Мильвидского Михаила Григорьевича 1

1964 год Ленинская премия за организацию первого в стране промышленного производства полупроводникового кремния 1975 год Государственная премия СССР за разработку технологии и организацию производства монокристаллического арсенида галлия 1984 год Государственная премия СССР за решение проблемы создания высокоэффективных инжекционных лазеров, светодиодов и фотоприемников на основе твёрдых растворов соединений А 3 В 5 2

Заслуженный деятель науки РФ Заслуженный металлург РФ 3

ü Научный Совет РАН по физике полупроводников и физико-химическим основам полупроводникового материаловедения ü Учёный Совет Гиредмета ü Учёный Совет института Кристаллорафии РАН ü Учёный Совет МИСи. С М. Г. Мильвидский принимал активное участие в подготовке десятков кандидатских и докторских диссертаций М. Г. Мильвидский является автором открытия, нескольких монографий, более 500 научных публикаций, 130 авторских свидетельств и патентов. 4

5

6

7

Гиредмет-16/02/2007 8

Возможные стоки для избыточных собственных точечных дефектов в малодислокационных чистых монокристаллах. А – поверхность кристалла В – дислокация С – вакансионные поры D – межузельные конгломераты Зависимость концентрации СТД от условий выращивания монокристаллов (после аннигиляции в процессе охлаждения ). Типы «ростовых» микродефектов, образующиеся в «вакансионных» и «межузельных» кристаллах. 9

Температурная зависимость равновесных концентраций и коэффициентов диффузии вакансий и собственных межузельных атомов в кремнии (V. V. Voronkov, R. Falster - 2005) Параметры при Тпл Параметр Величина PI 2. 2 x 1011 [cm-1 s-1] PV 8. 6 x 1010 [cm-1 s-1] DI 5. 1 x 10 -4 [cm 2/s] DV 1. 5 x 10 -4 [cm 2/s] CIe 4. 4 x 1014 [cm-3] CVe 5. 9 x 1014 [cm-3] 10

H. Zimmermann at al 1991 Зависимость объёмной плотности оксидных преципитатов, возникающих при проведении высокотемпературного теста, от концентрации вакансий 11

Экспериментальное (а) и расчетное (b) распределение СТД в продольном сечении монокристалла после завершения процесса рекомбинации вакансий и междоузельных атомов 12

R. Falster at al - 1998 COi – концентрация межузельного кислорода Cv – концентрация вакансий Различие между традиционным методом и метода MDZ (Vacancy controlled DZ) создания бездефектной зоны 13

Традиционный отжиг (ТО) Первая стадия: гомогенизирующий отжиг 1000 о. С/15 мин • Вторая стадия: нуклеационный отжиг 650 о. С/1 -32 час • Третья стадия: разращивание зародышей преципитатов до критического размера 800 о. С/4 час • Четвёртая стадия: «ростовой» отжиг 1000 о. С/0, 5 -16 час • Быстрый термический отжиг (БТО) • Первая стадия: формирование заданного профиля распределения вакансий 1250 о. С/20 с • Вторая стадия: образование зародышей преципитатов до критического размера 800 о. С/4 час • Третья стадия: «ростовой» отжиг 1000 о. С/1 -32 час 14

Влияние скорости охлаждения на формирование профиля распределения вакансий 15

Схема установки для RTA

Профили распределения по глубине диффузии платины, соответствующие концентрации вакансий. Распределение фигур травления соответствующие концентрационному профилю вакансий, сформированному при БТО (1250 С). 17

традиционная т/о БТО Группа 1 – [Oi]=8 x 1017 cм-3 Группа 2 – [Oi]=5 x 1017 cм-3 Зависимость объёмной плотности микродефектов от расстояния от поверхности пластины для образцов групп 1 и 2 после БТО Многоступенчатая термообработка в режиме 1250 °С/25 сек. + 800 °С/4 час. + 1000 °С/16 час. 18

[Oi]=8 x 1017 cм-3 Зависимость объёмной плотности микродефектов в пластинах на глубине 350 мкм от длительности ростового отжига при 1000 С (для традиционной и БТО обработок) 19

Дефектообразование в процессе распада пересыщенного твёрдого раствора кислорода в кремнии 20

Зависимость размеров ЛПДС в образцах КТО и БТО группы от размера генерирующих их пластинчатых преципитатов В образцах группы «БТО» распад пересыщенного твердого раствора кислорода протекает существенно интенсивней, благодаря созданию на начальном этапе многоступенчатой термообработки высокой концентрации вакансий 21

мелкий пластинчатый преципитат (~50 мкм) крупный пластинчатый преципитат (≥ 300 мкм) Сравнение основных типов микродефектов наблюдаемых в образцах серии БТО на различной глубине 22

глобулярное ПДС (~50 мкм) глобулярное ПДС (~300 мкм) Сравнение основных типов микродефектов наблюдаемых в образцах серии БТО на различной глубине 23

линейное ПДС (~50 мкм); линейное ПДС (~300 мкм); Сравнение основных типов микродефектов наблюдаемых в образцах серии БТО на различной глубине 24

дефект упаковки внедрённого типа (~50 мкм) дефект упаковки внедрённого типа (~300 мкм) Сравнение основных типов микродефектов наблюдаемых в образцах серии БТО на различной глубине 25

полная дислокационная петля (~50 мкм); полная дислокационная петля (~300 мкм); Сравнение основных типов микродефектов наблюдаемых в образцах серии БТО на различной глубине 26

27