Отрицательный отжиг в кремнии при высоковольтной имплантации натрия

Имплантация натрия (300 кэВ) проводилась в высокоомный $p$-Si. Отжиг дефектов при $T_{\operatorname{ann}}$ = 350–450$^\circ$C и связанная с ним активация атомов, проходящая на “хвосте” их распределения, описывается реакцией первого порядка. При $T_{\operatorname{ann}}$ = 450–525$^\circ$C независимо от дозы наблюдается отрицательный отжиг, сопровождаемый значительным ростом поверхностного сопротивления $\rho_{s}$. По оценкам энергия активации этого процесса составляет $\sim$2 эВ. По мнению авторов, отжиг связан с преципитацией донорных атомов натрия, проходящей на глубине, в 2–3 раза большей пробега $R_{p}$. Отжиг дефектов при $T_{\operatorname{ann}}$ = 525–700$^\circ$C, приводящий к дальнейшему уменьшению $\rho_{s}$, имеет энергию активации $\sim$2.1 эВ. Проверялась гипотеза образования “хвоста” в измеренных вторичной ионной масс-спектрометрией (secondary ion mass spectroscopy, SIMS) профилях атомов натрия, состоящая в диффузии их со стенок кратера к его центру. Показано, что данный процесс не реализуется, поскольку измеренные при комнатной температуре и при -140$^\circ$C профили атомов натрия не различаются.