Главная – Журналы – Автометрия 2025 номер 6

Композитные слои кремния (Si), содержащие синтезированную фазу узкозонного арсенида индия (InAs), представляют интерес с точки зрения расширения области оптического поглощения и фотоотклика Si на ближнюю и среднюю инфракрасную область (λ = 1-3,5 мкм). Исследованы слои монокристаллического Si, подвергнутые последовательной высокодозной имплантации ионами In⁺ и As⁺ с последующим термическим отжигом в печи (твердофазная кристаллизация) или импульсным наносекундным отжигом пучком ионов C⁺/H⁺ (жидкофазная кристаллизация). С помощью методов сканирующей электронной микроскопии, вторичной ионной масс-спектрометрии, рентгеновской дифракции, оптической инфракрасной спектроскопии и фотопроводимости исследованы структурные, оптические и фотоэлектрические свойства композитных слоёв. Показано, что импульсный отжиг приводит к глубокой диффузии атомов As в Si до 1 мкм с образованием твёрдого раствора Si:As, а примесь In вытесняется к поверхности. Термический отжиг приводит к небольшому перераспределению примесей и образованию вторичных фаз InAs и In₂O₃. В обоих случаях достигалась высокая концентрация электронов (∼2 · 10²⁰ см^-3) и регистрировалась интенсивная полоса поглощения с максимумом при 3,6 мкм. Спектры фотоотклика мезадиодов при 300 К показывают область фоточувствительности 0,5-1,2 мкм, сравнимую с типовым Si-фотодиодом. Фотоотклик в области 1,2-2,4 мкм не обнаружен.