Zone refining of nonsubstitutional impurities during pulsed laser annealing

C.W.White*; 楢本 洋; J.M.Williams*; J.Narayan*; B.R.Appleton*; S.R.Wilson*

Laser and Electron-Beam Interactions with Solids,Vol.1, p.241 - 248, 1982/00

Si結晶格子と共有結合しない種々の不純物(Cr、Yb、Cu、Fe、Zn、W、Mn、Mg)をSi結晶に打込み、その後のパルス・レーザー焼鈍過程による不純物元素濃度の深さ分布変化、結晶格子への取込の有無をイオン・ビーム解析法により、又表面層の結晶格子不整を電子顕微鏡観察法により求めた。これら2種のデータを比較・検討し、以下の結論を得た。レーザー照射により誘起される焼鈍過程は打込不純物原子分布に大きな影響を及ぼすが、その過程は以下に示す2つの典型例に大別される。(1)低濃度打込の場合:レーザー照射によって生じた溶解層が表面へと移動する時に生ずる理想的帯精製現象が見られ、打込層のepitaxial growthと不純物の表面への推積が起こる。(2)高濃度打込の場合:固液界面は組成的過冷却状態になって結晶成長過程が不安定となる。その結果、セル構造に代表される析出物の形成が生ずる。