First mock-up of the CBM STS module based on a new assembly concept

A molecular dynamics model has been developed to investigate the effect of the crystallographic orientation on the material deformation behaviors in nano- indentation/scratching of BCC iron. Two cases with different substrate orientations have been simulated. The orientations along x, y and z direction are [001], [100] and [010] for Case I and [111], [-1-12] and [1-10] for Case II, respectively. Case I and Case II exhibit different deformation patterns in the substrate. During indentation, the pile-up can be observed in Case I, but not in Case II. During scratching the pile-up ahead of the movement of the indenter has been enlarged in Case I, while a chip with the disordered atoms is generated in Case II. It has been found that Case I has both higher hardness and larger coefficient of friction. The ratios of the hardness and the coefficient of friction between cases I and II are nearly 2. The reason is attributed to the different crystallographic orientations used in both cases

Калибровочные коэффициенты для определения концентрации вакансионно-кислородных комплексов и кислородного димера в кремнии методом ИК-поглощения

Vacancy-oxygen complexes VnOm (n, m ≥ 1) in crystalline silicon are nucleation centers for oxygen precipitates, which are widely used as internal getters in modern technologies of production of silicon-based electronic devices and integrated circuits. For the controllable formation of oxygen precipitates in Si crystals in the technology processes the methods of determination of concentrations of the VnOm complexes are required. The aim of the present work was to find values of the calibration coefficients for determination of concentrations of the VnOm defects in Si from intensities of infrared (IR) absorption bands associated with the local vibrational modes (LVM) of these complexes. A combined electrical (Hall effect) and optical (IR absorption) study of vacancy-oxygen defects in identical silicon crystals irradiated with 6 MeV electrons was carried out. Based on the analysis of the data obtained, the values of the calibration coefficient for the determination of concentration of the vacancy-oxygen (VO) complex in silicon by the infrared absorption method were established: for measurements at room temperature (RT) – NVO = 8.5 · 1016 · αVO-RT cm–3, in the case of low-temperature (LT, Т ≡ 10 K) measurements – NVO = 3.5 · 1016 · αVO-LT cm–3, where αVO-RT(LT) are absorption coefficients in maxima of the LVM bands due to the VO complex in the spectra measured at corresponding temperatures. Calibration coefficients for the determination of concentrations of other VnOm (VO2, VO3, VO4, V2O and V3O) complexes and the oxygen dimer (O2) from an analysis of infrared absorption spectra measured at room temperature have been also determined.Вакансионно-кислородные комплексы VnOm (n, m ≥ 1) в кристаллах кремния являются центрами зарождения кислородных преципитатов, которые широко используются в качестве внутренних геттеров нежелательных примесей в современных технологиях изготовления кремниевых электронных приборов и интегральных ми кросхем. Для контролируемого формирования кислородных преципитатов в кристаллах Si в технологических процессах необходимы методы измерения концентрации комплексов VnOm. Целью настоящей работы было нахождение калибровочных коэффициентов для определения концентрации вакансионно-кислородных дефектов в кремнии из интенсивностей полос инфракрасного (ИК) поглощения, связанных с локальными колебательными модами (ЛКМ) этих комплексов. С использованием электрических (эффект Холла) и оптических (ИК поглощение) измерений проведено комплексное исследование вакансионно-кислородных центров в кристаллах кремния, облученных электронами с энергией 6 МэВ. На основе анализа полученных данных установлены значения калибровочных коэффициентов для определения концентрации комплекса вакансия-кислород (VO) в кремнии методом инфракрасного поглощения: для измерений при комнатной температуре (RT) – NVO = 8,5 · 1016 · αVO-RT см–3, в случае низкотемпературных (LT, Т ≡ 10 К) измерений – N VO = 3,5 · 1016 · αVO-LT см–3, где αVO-RT(LT) – коэффициенты поглощения в максимумах полос ЛКМ комплекса VO в спектрах, измеренных при соответствующей температуре. Установлены также калибровочные коэффициенты для определения концентраций других вакансионно-кислородных комплексов VnOm (VO2, VO3, VO4, V2O и V3O) и кислородного димера (O2) из анализа спектров поглощения измеренных при комнатной температуре

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИХ ЦЕНТРОВ В КРЕМНИИ ПРИ ОТЖИГЕ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 450–700 °C: ДАННЫЕ ИК-ПОГЛОЩЕНИЯ

The transformation peculiarities of oxygen-containing radiation-induced defects in Czochralski-grown silicon irradiated with fast electrons or neutrons upon subsequent high temperature annealing at T ≥ 450 ºC have been investigated by means of IR absorption. It is found that in the temperature range 450–700 ºC the vacancy-oxygen-related complexes VOm (m ≥ 5) are formed. These complexes are responsible for the appearance of a number of vibrational absorption bands in the wave number range 980–1115 cm–1. Методом ИК-поглощения исследованы особенности трансформации кислородосодержащих радиационно-индуцированных центров в кристаллах кремния, полученных методом Чохральского и облученных быстрыми электронами или нейтронами, в процессе последующего высокотемпературного отжига при Т ≥ 450 ºС. Установлено, что в интервале температур 450–700 ºС имеет место формирование вакансионно-кислородных комплексов VOm (m ≥ 5), обусловливающих появление ряда колебательных полос поглощения в интервале волновых чисел 980–1115 см–1.