Лазерный мир

С.В. Пляцко // ФТП, 2000, том 34, выпуск 9, Стр. 1046-1052

Исследована лазерно-стимулированная диссоциация областей, обогащенных металлом, и перераспределение точечных дефектов в объеме полупроводникового кристалла под действием инфракрасного лазерного излучения (при энергиях фотонов меньше ширины запрещенной зоны). Показано, что скорость генерации дефектов зависит от плотности мощности, длины волны лазерного излучения и от концентрации примеси. Установлены два механизма миграции лазерно-индуцированных дефектов и оценены энергии активации миграции при воздействии лазерного излучения и после того, как воздействие прекращено.

Интерес к исследованию взаимодействия лазерного излучения с полупроводниковыми кристаллами возник благодаря возможности модификации, а в перспективе
контролируемого управления свойствами как моноатомных, так и более сложных полупроводниковых соединений. В зависимости от соотношения ширины запрещенной зоны Eg и энергии кванта лазерного излучения ~ω возможна трансформация свойств приповерхностных слоев (~ω ≥ Eg) или объемных свойств (~ω < Eg) в зоне воздействия излучения.
И в том, и в другом случае взаимодействие лазерного излучения с материалом, помимо рождения новых дефектов, стимулирует процессы миграции и перераспределения уже имеющихся в кристалле точечных собственных дефектов, примесей и их комплексов.
Механизм лазерно-стимулированного образования дефектов при использовании излучения из области собственного поглощения полупроводникового материала
сводится к импульсному нагреву и высокому уровню ионизации, что ускоряет диффузию примесей и структурные изменения даже в твердой фазе. Кроме этого световой импульс порождает импульс давления, который может достигать нескольких кбар и генерировать точечные дефекты уже не только в зоне воздействия.
Большие значения напряженности электрического поля в лазерном импульсе (∼ 105 В/см) приводят к ионизации примесей, а также влияют на процесс миграции атомов
как собственных компонент, так и примесей [1].
Что же касается механизма генерации дефектов при использовании лазерного излучения из области прозрачности кристалла, то, несмотря на относительно большое
количество опубликованных работ, он остается пока не выясненным.

Полное содержание статьи: http://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/37232