Формирование и структура термомиграционных кремниевых каналов, легированных Ga

Методом термомиграции локальных галлиевых зон в пластинах c-Si(111) при температуре 1450 K созданы сквозные вертикальные $p$-каналы Si(Ga). Для достижения этой цели предложена и реализована методика формирования локальных зон, состоящая в заполнении высокодисперсным порошком Ga вытравленных в пластине кремния линейных пазов шириной 60–100 $\mu$m и глубиной 30–50 $\mu$m. Показано, что высокий выход годных зон происходит при размере зерен порошка 5 $\mu$m и температуре $\sim$ 284 K. Полученные термомиграционные $p$-каналы Si(Ga) исследованы рентгеновскими методами двухкристальных кривых дифракционного отражения и проекционной топографии. Характеризация структурного совершенства галлиевых $p$-каналов выполнена на основе их сравнения с особенностями строения термомиграционных каналов Si(Al), полученных вблизи “ретроградной” температуры 1380 K. Показано, что типичным видом структурных дефектов на границах обоих термомиграционных каналов являются дислокационные полупетли, закрепленные своими концами на их границах. Определены величины деформации (2–5)$\cdot$10$^{-5}$ и изгиба (15"–30") кристаллических плоскостей вблизи границы канал-матрица пластины исследуемых образцов. Концентрация внедренных атомов алюминия и галлия в кристаллическую решетку кремниевых каналов образцов в модели Вегарда составила $C_{\mathrm{Al}}\sim$10$^{19}$ cm$^{-3}$ и $C_{\mathrm{Ga}}\sim$ 1.9$\cdot$10$^{19}$ cm$^{-3}$ соответственно.