论文摘要
本文对快中子辐照直拉硅的辐照缺陷在退火过程中的转化机制和辐照缺陷对高温退火后氧化诱生缺陷的影响进行了研究。实验结果表明对快中子辐照直拉硅进行100℃-700℃短时热处理以后,间隙氧含量（[Oi]）随温度增长出现大幅度变化,尤其在500℃-700℃的温度区间。研究认为快中子辐照直拉硅中存在许多亚稳态缺陷,在不同温度热处理下,这些亚稳态缺陷相互发生转换,在此过程中引起了间隙氧的大幅度变化。快中子辐照直拉硅在经过低温-高温两步退火后,体内缺陷形貌和预退火温度有关。样品经过500℃预处理后,体内V2O2,O-V-O等缺陷的生成,决定了在经过后续高温热处理后的主要氧化诱生缺陷为位错环和层错。600℃预处理过程中大体积空位团聚的生成,使得氧杂质在这些区域大量沉淀,再经过高温退火后,这些区域便生成体积较大的层错和位错环。700℃预处理过程中辐照缺陷大量分解,两步退火后样品体内主要缺陷为位错。分析认为两步退火后体内氧化诱生的缺陷形貌是由于低温退火过程中不同温度下生成的缺陷不同引起的。对快中子辐照直拉硅的魔幻清洁区（MDZ）进行了研究。研究发现快中子辐照在硅中引入了大量的空位型缺陷,使得快中子辐照直拉硅样品的RTP行为不同于普通直拉硅样品。实验结果表明随着辐照剂量的增加,MDZ出现了先增加后减小的趋势,辐照剂量为5.9×1018 n·cm-2的样品体内的MDZ可达35μm左右;当辐照剂量为1.17×1019 n·cm-2时,已经没有清洁区,样品内存在很多氧化诱生缺陷。