Стадия ядрообразования

Установлено. что ПД наблюдаются при любом способе гидрогенизации (травлении, диффузии, плазменной обработке, ионной имплантации) в кремнии обоих типов проводимости с различным содержанием легирующих примесей. При этом температура образца не должна превышать 200÷250⁰ С. В качестве зародышей ПД предлагаются различные комплексы с участием водорода: 1) Гидрогеонизированный бор , содержащий несколько атомов водорода. Такой центр вызывает значительные смещения окружающих атомов кремния. Тем самым ослабляются соответствующие Si-Si связи, что облегчает их замену более сильными Si-H связями 2) Гексавакансия , которая создается из дивакансий -типичного вакансионного дефекта с температурой отжига 200⁰ С, является весьма устойчивой, электрически и оптически неактивной и обладает той же симметрией, что и ПД (плоская кольцевая конфигурация) [32,33]. 3) Гидрогенизированные вакансия -VН₄ и дивакансия –V₂Н₆. Важная роль вакансионных центров в образовании ПД установлена при экспериментальном исследовании соответствующих ИК полос поглощения и сопоставлении этих результатов с данными просвечивающей электронной микроскопии. Кроме того, теоретические расчеты показали, что образование ПД путем присоединения водорода к таким комплексам энергетически выгодно. В связи с изложенным, делается предпроложение о том, что в качестве зародышей при гетерогенном образовании ПД могут выступать различные центры. В случае гидрогенизации путем ионной имплантации это, предпочтительно, вакансионные центры; в сильнолегированных материалах - атомы основной легирующей примеси. Отметим, что ими могут быть не только атомы В, но и атомы фосфора. (Для фосфора также известны центры с несколькими атомами водорода типа РН_1÷3). Более того, принципиально возможно гомогенное образование ПД, обусловленное флуктуациями концентрации водорода. Однако такой механизм требует значительно большей степени пересыщения и потому мало эффективен.