bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-7-99-105bsuir-3213Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSТемпературный коэффициент сопротивления легированных редкоземельными элементами наноструктурированных пленок кремнияTemperature resistance coefficient of doped with rare earth elements nanostructured silicon filmsСтроговаА. С.StrogovaA. S.

Строгова А.С., к.т.н., доцент кафедры электроники

220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

+375-17-293-21-05

Minsk

strogova@bsuir.byБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarussian State University of Informatics and Radioelectronics20212511202119799105Copyright © Строгова А.С., 20212021Строгова А.С.Strogova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3213

Исследовались закономерности изменения концентрации электрически активной легирующей примеси в пленке наноструктурированного кремния, путем изменения удельного электрического сопротивления в зависимости от условий легирования. Определены зависимости изменения полученных структур, легированных редкоземельными элементами (РЗЭ), такими как La, Eu, Sm, Dy, Gd (лантаноиды), на наноструктурированных пленках кремния. Установлены закономерности изменения полученных пленок и изменение температурного коэффициента сопротивления (ТКС) в зависимости от условий формирования. Показаны закономерности изменения ТКС в зависимости от выбранных условий легирования или нелегирования различными примесями наноструктурированных пленок кремния. Показано, что основными условиями, при которых показано воздействие и изменение температурного коэффициента сопротивления резисторов на тонких пленках с использованием РЗЭ, таких как кислород, бор и фосфор, в объеме пленки, считается температурное влияние уже после осаждения.

The regularities of changes in the concentration of an electrically active dopant in a nanostructured silicon film by changing the electrical resistivity depending on the doping conditions were investigated. The dependences of the changes in the obtained structures doped with rare-earth elements, such as La, Eu, Sm, Dy, Gd (lanthanides), on nanostructured silicon films are determined. The regularities of the obtained films changes and the temperature coefficient of resistance (TCR) change depending on the formation conditions are established. The regularities of the TCR are shown depending on the selected conditions for doping or non-doping of nanostructured silicon films with various impurities. It is shown that the main conditions under which the effect and change in the temperature coefficient of resistors resistance on thin films using rare-earth elements, such as oxygen, boron and phosphorus in the bulk of the film, is considered to be the temperature effect after deposition.

редкоземельные элементынаноструктурированные пленкиимплантациядеформациятемпературный коэффициент сопротивленияrare-earth elementsnanostructured filmsimplantationdeformationtemperature coefficient of resistanceРабота выполнена при поддержке Министерства образования Республики Беларусь (грант № 20-3160)ReferencesOda S., Ferry D. Silicon nanoelectronics. Taylor & Francis Group, LLC; 2006.Oda S., Ferry D. Silicon nanoelectronics. Taylor & Francis Group, LLC; 2006.Voigtlander B. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth. Surface Science Reports. 2001;43:5-8.Voigtlander B. Fundamental processes in Si/Si and Ge/Si epitaxy studied by scanning tunneling microscopy during growth. Surface Science Reports. 2001;43:5-8.Ковалевский А.А., Строгова А.С., Строгова Н.С., Бабушкина Н.В. Исследование электрофизических свойств МДП-структур с пленками нитрида кремния, легированными редкоземельными элементами. Микроэлектроника. 2014;43(4):246-251.Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Strogova N.S., Babushkina N.V. [Investigation of electrical properties of MOS structures with silicon nitride films doped with rare earth elements]. Russian Mikroelektronics. 2014;43(4):246-251. (In Russ.)Комар О.М., Ковалевский А.А., Строгова А.С. Кремнийгерманиевые наноструктурированные пленки и нанокластеры. Германия: LAP Lambert Academic Publishing; 2016.Komar О.М., Kovakevkii А.А., Strogova А.S. [Silicongermanium nanostructured films and nanoclusters]. LAP Lambert Academic Publishing. 2016. (In Russ.)Полякова А.Л. Деформация полупроводников и полупроводниковых приборов. Москва: Энергия; 1979.Polyakova A.L. [Deformation of semiconductors and semiconductor devices]. Moskow: Energiya; 1979.Колешко В.М., Ковалевский А.А. Поликристаллические пленки полупроводников в микроэлектронике. Минск: Наука и техника; 1978.Koleshko V.M., Kovalevskii А.А. [Polycrystalline semiconductor films in microelectronics]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1978. (In Russ.)Драгунов В.П., Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектроники. Москва: Логос; 2006.Dragunov V.P., Neizvestnyj I.G., Gridchin V.A. [Nanoelectronics basics]. Moskow: Logos; 2006. (In Russ.)Третьяков Ю.Д., Гудилин Е.А. Основные направления фундаментальных и ориентированных исследований в области наноматериалов. Успехи химии. 2009;78(9):867-888.Tret'yakov YU.D., Gudilin E.A. [Main directions of basic and oriented research in the field of nanomaterials] Uspekhi himii. 2009;78(9):867-888. (In Russ.)Чаплыгин Ю.А. Нанотехнологии в электронике. Москва: Техносфера; 2005.Chaplygin Y.A. [Nanotechnology in Electronics]. Moskow: Tekhnosfera; 2005. (In Russ.)Ковалевский А.А., Долбик А.В., Войтех С.Н. Влияние легирующей примеси на ТКС поликристаллических пленок кремния. Микроэлектроника. 2007;36(3):178-184.Kovalevskii A.A., Dolbik A.V., Voitekh S.N. [Effect of doping on the temperature coefficient of resistance of polysilicon films]. Russian Microelectronics. 2007;36(3):153-158. (In Russ.)Ковалевский A.A. Подавление рекристаллизационных процессов в поликристаллических пленках кремния тонкими слоями аморфного кремния. Микроэлектроника. 1998;27(1):16-21.Kovalevskii A.A. [Suppression of recrystallization processes in polycrystalline silicon films by thin layers of amorphous silicon]. Russian Microelectronics. 1998; 27(1):16-21. (In Russ.)Kovalevskii A.A. Structure and Morphology of Si Films Grown on Porous Si by Reduction of Dichlorosilane. Inorganic Materials. 1999;35(2):102-105.Kovalevskii A.A. Structure and Morphology of Si Films Grown on Porous Si by Reduction of Dichlorosilane. Inorganic Materials. 1999;35(2):102-105.Ковалевский A.А., Борисенко В.Е., Борисевич В.М., Долбик А.В. Влияние легирующих примесей на структуру пленок поликристаллического кремния, полученных пиролизом силана. Неорганические материалы. 2005;41(12):1429-1435.Kovalevskii A.A., Borisenko V.E., Borisevich V.M., Dolbik A.V. [Doping Effect On the structure of polycrystalline silicon films grown via silane pyrolysis]. Inorganic Materials. 2005;41(12):1260-1265. (In Russ.)Строгова А.С., Ковалевский А.А., Гранько С.В., Воронец Я.С. Влияние легирования редкоземельными элементами и германием на структуру и свойства наноструктурированных пленок кремния. 10-я Юбилейная международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники «Мокеровские чтения». Москва, 15–16 мая 2019 г.: 73-74Strogova A.S., Kovalevskii A.A., Granko S.V., Voronec Y.S. [Alloying influence by rare-earth elements and germany on structure and properties of the nanostructured silicon films]. 10-ya YUbilejnaya mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya po fizike i tekhnologii nanogeterostrukturnoj SVCHelektroniki “Mokerovskie chteniyaˮ. Mosсow, 15–16 may 2019: 73-74. (In Russ.)Ковалевский А.А., Строгова А.С., Комар О.М. Особенности роста нанонитей твердого раствора SiGe. Сборник тезисов VI Всероссийской конференции по наноматериалам. «НАНО-2016». Москва, 22–25 ноября 2016 г.: 255-256.Kovalevskii A.A., Strogova A.S., Komar О.М. [Features of the growth of solid solution nanowires SiGe]. Sbornik tezisov VI Vserossijskaya konferenciya po nanomaterialam. «NANO-2016». Mosсow, 22–25 november 2016: 255-256. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.