质子辐照 n 型 4H-SiC 中初级缺陷经退火的转化路径
材料科学
2020-12-30 v1
摘要
通过深能级瞬态谱(DLTS)和光致发光(PL)光谱，研究了 n 型 4H-SiC 质子辐照后以及随后退火实验中的缺陷群体演化。本文提出了一个综合模型，描述在 1000{\deg}C 以下退火过程中辐照诱导点缺陷的演化与相互转化。该模型提出，DLTS 经常观测到的 EH4 和 EH5 陷阱源于碳反位-碳空位(CAV)复合体不同构型所属的 (+/0) 电荷跃迁能级。此外，我们表明在 n 型条件下硅空位(VSi)与 CAV 之间的转化通道被有效阻断，但在因辐照诱导施主补偿而使费米能级移向带隙中心的样品中该通道变得可用。研究表明，VSi 与碳空位(VC)的退火在高达 400{\deg}C 的温度下主要由与残余自间隙原子的复合主导。在更高温度下，报道了 CAV 对密度的衰减，这与 VC 浓度的重新升高密切相关。对此过程一个合理的解释是 CAV 对解离为分离的碳反位和 VC 缺陷。最后，所呈现的数据支持如下论断：辐照 SiC 中自由载流子的移除是由于引入的补偿缺陷，而非浅氮施主的钝化。
引用
@article{arxiv.2007.03985,
title = {Conversion pathways of primary defects by annealing in proton-irradiated n-type 4H-SiC},
author = {Robert Karsthof and Marianne Etzelmüller Bathen and Augustinas Galeckas and Lasse Vines},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03985},
year = {2020}
}