Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 22, Numéro 7, juillet 1987
Page(s) 585 - 590
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01987002207058500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 585-590 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002207058500

Les propriétés électriques de la macle Σ = 25 du silicium et leur évolution en fonction de traitements de recuit

A. Broniatowski

Groupe de Physique des Solides de l'E.N.S., Université Paris V, Tour 23, 2 pl. Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France


Abstract
The electronic properties of the Σ = 25 twin boundary in silicon are studied as a function of heat treatments, for different gas ambients (nitrogen or argon + water vapour flow) and annealing temperatures between 450 °C and 900 °C. The electrical activity of the boundary correlates with the formation of impurity precipitates as evidenced by transmission electron microscope observations. The density of the boundary states as measured by Deep Level Transient Spectroscopy (D.L.T.S.), shows a strong dependence on the nature of the gas ambient. The nature of the impurities involved remains however to be determined.


Résumé
On étudie l'influence de traitements thermiques sur les propriétés électroniques de la macle Σ = 25 du silicium, pour différentes atmosphères de recuit (azote ou argon + vapeur d'eau) et des températures comprises entre 450 °C et 900 °C. L'activité électrique du joint est associée à la précipitation d'impuretés, mise en évidence par des observations en microscopie électronique en transmission. La mesure des densités d'états d'interface par spectroscopie capacitive (D.L.T.S.) fait apparaître d'importantes variations suivant la nature de l'atmosphère de recuit. La nature des impuretés en cause demeure toutefois à déterminer.

PACS
6170N - Grain and twin boundaries.
6475 - Solubility, segregation, and mixing.
7155F - Impurity and defect levels in tetrahedrally bonded nonmetals.
8130M - Precipitation.
8140G - Other heat and thermomechanical treatments.

Key words
defect electron energy states -- elemental semiconductors -- heat treatment -- impurity electron states -- precipitation -- silicon -- transmission electron microscope examination of materials -- twin boundaries -- semiconductor -- electronic properties -- Sigma =25 twin boundary -- heat treatments -- gas ambients -- annealing temperatures -- electrical activity -- impurity precipitates -- transmission electron microscope observations -- boundary states -- deep level transient spectroscopy -- impurities -- 450 to 900 degC -- Si