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J. Phys. Colloques
Volume 44, Number C4, Septembre 1983
Colloque International du C.N.R.S. sur les Propriétés et Structure des Dislocations dans les Semiconducteurs / Properties and Structure of Dislocations in Semiconductors
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| Page(s) | C4-415 - C4-422 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1983449 | |
J. Phys. Colloques 44 (1983) C4-415-C4-422
DOI: 10.1051/jphyscol:1983449
CORRELATION ENTRE LES DISLOCATIONS, LES CONCENTRATIONS EN CARBONE ET LES LONGUEURS DE DIFFUSION DANS DU SILICIUM POLYCRISTALLIN C.G.E
H . Amzil1, L. Ammor1, E . Psaila1, M. Zehaf1, G. Mathian1, S . Martinuzzi1, J.P. Crest2, J . Oualid2, B. Pichaud3 et F . Minari31 Laboratoire de Photoélectricité des Semiconducteurs,
2 Laboratoire des Matériaux et Composants à Semiconducteurs,
3 Laboratoire de Physique Cristalline, Université d'Aix-Marseille III, Centre St Jérôme, rue H. Poincaré, 13397 Marseille Cedex, France
Résumé
Le silicium polycristallin étudié, présente des défauts cristallographiques (joints de grains, dislocations ...) qui altèrent ses propriétés électroniques. La répartition de ces défauts étant inhomogène une étude statistique a été faite sur des minidiodes mesa N+-P présentant approximativement la même longueur totale de joints de grains Lj pour mettre en évidence l'influence des dislocations. Les dislocations sont révélées par attaque chimique sélective ce qui conduit à des densités de dislocations minorées, variant entre 103 et 106 cm-3. Les évolutions des densités de dislocations observées en comptant les figures d'attaque sont confirmées par topographie X. Les longueurs de diffusion Ln et les photocourants de court circuit Icc des diodes diminuent quand la densité de dislocations Ndis augmente. Parallèlement Ln et Icc diminuent quand la concentration en carbone [c] varie de 3.1017 à 2 .1018 cm -3. Cela suggère l'existence d'une corrélation entre les fortes densités de dislocations observées et les concentrations en carbone élevées mesurées par analyse infrarouge. En particulier Ndis augmente rapidement quand [C] dépasse la limite de solubilité.
Abstract
The polysilicon studied contains many cristallographic defects (grains boundaries, dislocations...) which degrade the electronic properties. As these defects are randomly distributed, the study of their detrimental effects needs the investigation of a large quantity of mesa diode N+P presenting approximately the same total length of grains boundaries Lj in order to obtain the influence of the dislocations. The dislocations densities Ndis were evaluated by counting etch pits revealed by chemical etching. The evolution of Ndis were confirmed by X topography. The photocurrents Icc of the diodes and the diffusion length Ln decreased when Ndis increased. Icc and Ln decreased also markedly when the carbon concentration (determined by I.R. analysis) in the silicon varied from 3.1017 to 2.1018 cm-3. These results suggested that dislocations and excess carbon are correlated.