МАТЕРІАЛИ, ЩО БАЗУЮТЬСЯ НА КРЕМНІЇ, ДЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ У СПІНТРОНІЦІ

Анотація

Методом мас-спектрометрії вторинного іона, магнітометрією і рентгеноскопічним методом було досліджено вплив підвищеного гідростатичного тиску (ГТ, до 1.1 ГПa) прикладеного до Si:V, Si:Cr, Si:V,Cr і Si:Mn при температурі аж до 1270 K, виготовлених імплантацією відповідних металевих іонів (дози 1x1015 — 1x1016 см2, з енергією 160 кеВ або 200 кеВ) у (001) орієнтований Si, який вирощено методом Чохральского. Імплантація створює аморфний кремній (a-Sі) в області включеного іона. Відбувається квазі-епітаксиальний повторний ріст a-Si при високій температурі. Профілі концентрації V, Cr і Мn не залежать помітно від ГТ при температурах нижчих 1000 K. Помітна дифузія включених атомів до поверхні зразка спостерігається у випадку обробки при температурах > 1000 K при 105 Па, особливо у випадку Si:Cr і Si:Mn. При ГТ ця дифузія навіть більш явно виражена, перекристалізація a-Si сповільнюється і границя a Si / Si стає збагаченою атомами металу. Обробка Si:V, Si:Cr і Si:Mn при температурах ≤ 723 K призводить до помітного упорядкування ферромагнетика, що спостерігається також при температурах вищих 50 K. Це означає, що можуть бути отримані нові матеріали Si-V, Si- Cr і Si-Мn, які належать до класу розведених магнітних напівпровідників.