<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zhps</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Журнал прикладной спектроскопии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0514-7506</issn><publisher><publisher-name>B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.47612/0514-7506-2022-89-4-498-504</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zhps-1089</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Спектры нарушенного  полного внутреннего отражения азотированных структур SiO2/Si</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Spectra of Attenuated Total Reflection of Nitrided SiO2/Si Structures</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Оджаев</surname><given-names>В. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Odzhaev</surname><given-names>V. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>М</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Петлицкий</surname><given-names>А. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pyatlitski</surname><given-names>A. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Просолович</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Prosolovich</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><email xlink:type="simple">prosolovich@bsu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ковальчук</surname><given-names>Н. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kovalchuk</surname><given-names>N. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Соловьев</surname><given-names>Я. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Soloviev</surname><given-names>Ya. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жигулин</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhygulin</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шестовский</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shestovsky</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Янковский</surname><given-names>Ю. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yankovski</surname><given-names>Yu. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бринкевич</surname><given-names>Д. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Brinkevich</surname><given-names>D. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Minsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский государственный университет</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian State University</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>ОАО “ИНТЕГРАЛ” — управляющая компания холдинга “ИНТЕГРАЛ”</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>JSC “INTEGRAL” – “INTEGRAL” Holding Managing Company</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>89</volume><issue>4</issue><fpage>498</fpage><lpage>504</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Оджаев В.Б., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Ковальчук Н.С., Соловьев Я.А., Жигулин Д.В., Шестовский Д.В., Янковский Ю.Н., Бринкевич Д.И., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Оджаев В.Б., Петлицкий А.Н., Просолович В.С., Ковальчук Н.С., Соловьев Я.А., Жигулин Д.В., Шестовский Д.В., Янковский Ю.Н., Бринкевич Д.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Odzhaev V.B., Pyatlitski A.N., Prosolovich V.S., Kovalchuk N.S., Soloviev Y.A., Zhygulin D.V., Shestovsky D.V., Yankovski Y.N., Brinkevich D.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1089">https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1089</self-uri><abstract><p>Методами нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и времяпролетной массспектрометрии вторичных ионов изучено поведение азота в пленках диоксида кремния на подложках монокристаллического кремния. Азот вводился в диэлектрик, сформированный методом пирогенного окисления при температуре 850 ºС в атмосфере влажного кислорода, имплантацией ионов N+ энергией 40 кэВ дозами 2.5 · 1014 и 1.0 · 1015 см–2 с последующим быстрым термическим отжигом при температуре 1000 либо 1050 ºС длительностью 15 с на воздухе. Азотирование части образцов осуществлялось при термическом отжиге в атмосфере азота с добавлением малого количества кислорода при температуре 1200 ºС в течение 120 мин. Установлено, что при термообработке основная часть атомов азота диффундирует к границе раздела SiО2/Si и накапливается в приграничной области оксида. В спектрах НПВО наблюдается полоса поглощения с максимумами при ~2320 и 2360 см–1, обусловленная колебаниями двойных кумулятивных связей типа О=Si=N–. Формирование данных связей обусловлено взаимодействием азота с оборванными связями на границе раздела кремний-диэлектрик, вследствие чего нескомпенсированные или напряженные связи заменяются на более устойчивые.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We studied the behavior of nitrogen in silicon dioxide films on single-crystal silicon substrates by the attenuated total reflection (ATR) method and time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Nitrogen was introduced into a dielectric formed by pyrogenic oxidation at a temperature of 850 ºС in an atmosphere of wet oxygen by implantation of N+ ions with an energy of 40 keV at doses of 2.5·1014 and 1.0·1015 cm–2, followed by rapid thermal annealing at a temperature of 1000 or 1050 ºС with a duration of 15 s in air. Nitridization of some of the samples was carried out during thermal annealing in a nitrogen atmosphere with the addition of a small amount of oxygen at a temperature of 1200 ºС for 120 minutes. It is established that during heat treatments, the majority of nitrogen atoms diffuse to the SiО2/Si interface and accumulate in the near-boundary region of the oxide. The ATR spectra show an absorption band with maxima at ~2320 and 2360 cm–1, which is probably due to vibrations of double cumulative bonds of the O=Si=N– type. The formation of these bonds is due to the interaction of nitrogen with dangling bonds at the silicon-dielectric interface, as a result of which uncompensated or strained bonds are replaced by more stable ones. The resulting stronger chemical bonds prevent charge accumulation on the surface of the SiО2/Si interface. Keywords: gate dielectric, heat treatment, ion implantation, attenuated total reflection.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>подзатворный диэлектрик</kwd><kwd>ионная имплантация</kwd><kwd>термообработка</kwd><kwd>нарушенное полное внутреннее отражение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>gate dielectric</kwd><kwd>heat treatment</kwd><kwd>ion implantation</kwd><kwd>attenuated total reflection</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">B. J. Baliga. Advanced Power MOSFET Concepts, Springer Science &amp; Business Media (2010)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">B. J. Baliga. Advanced Power MOSFET Concepts, Springer Science &amp; Business Media (2010)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. Б. Оджаев, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович, А. С. Турцевич, С. В. Шведов, В. А. Филипеня, В. В. Черный, В. Ю. Явид, Ю. Н. Янковский, В. А. Дубровский. Весці НАНБ. Сер. фіз.-тэх. навук, № 4 (2014) 4—17</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. Б. Оджаев, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович, А. С. Турцевич, С. В. Шведов, В. А. Филипеня, В. В. Черный, В. Ю. Явид, Ю. Н. Янковский, В. А. Дубровский. Весці НАНБ. Сер. фіз.-тэх. навук, № 4 (2014) 4—17</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">J. A. Diniz, P. J. Tatsch, L. C. Kretly, J. E. C. Queiroz, F. J. Godoy. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 396 (1996) 249—254</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">J. A. Diniz, P. J. Tatsch, L. C. Kretly, J. E. C. Queiroz, F. J. Godoy. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 396 (1996) 249—254</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">L. S. Adam, C. Bowen, M. E. Law. IEEE Transact. Electron Devices, 50, N 3 (2003) 589—600</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">L. S. Adam, C. Bowen, M. E. Law. IEEE Transact. Electron Devices, 50, N 3 (2003) 589—600</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Г. Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП транзисторов, Москва, Техносфера (2011)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Г. Я. Красников. Конструктивно-технологические особенности субмикронных МОП транзисторов, Москва, Техносфера (2011)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">M. Milosevic. Internal Reflection and ATR Spectroscopy, John Wiley &amp; Sons (2012) 244</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">M. Milosevic. Internal Reflection and ATR Spectroscopy, John Wiley &amp; Sons (2012) 244</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Y. Nishi, R. Doering. Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, Воса Raton, CRC Press (2008)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Y. Nishi, R. Doering. Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, Воса Raton, CRC Press (2008)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Д. И. Бринкевич, С. Д. Бринкевич, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович. Микроэлектроника, 50, № 4 (2021) 274—280 [D. I. Brinkevich, S. D. Brinkevich, A. N. Petlitsky, V. S. Prosolovich. Russ. Microelectronics, 50, N 4 (2021) 239—245]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Д. И. Бринкевич, С. Д. Бринкевич, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович. Микроэлектроника, 50, № 4 (2021) 274—280 [D. I. Brinkevich, S. D. Brinkevich, A. N. Petlitsky, V. S. Prosolovich. Russ. Microelectronics, 50, N 4 (2021) 239—245]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Д. И. Бринкевич, В. В. Петров. Журн. прикл. спектр., 46, № 2 (1987) 305—307</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Д. И. Бринкевич, В. В. Петров. Журн. прикл. спектр., 46, № 2 (1987) 305—307</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. П. Маркевич, Л. И. Мурин, J. L. Lindström, M. Suezawa. ФТП, 34, вып. 9 (2000) 1039—1045</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. П. Маркевич, Л. И. Мурин, J. L. Lindström, M. Suezawa. ФТП, 34, вып. 9 (2000) 1039—1045</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. Г. Паулиш, А. К. Дмитриев, А. В. Гельфанд, С. М. Пыргаева. Автометрия, 55, № 5 (2019) 101—106</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. Г. Паулиш, А. К. Дмитриев, А. В. Гельфанд, С. М. Пыргаева. Автометрия, 55, № 5 (2019) 101—106</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. А. Намакшинас, О. Д. Хорозова, В. В. Сахаров. Успехи химии и хим. технологии, 30, № 7 (2016) 74—76</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. А. Намакшинас, О. Д. Хорозова, В. В. Сахаров. Успехи химии и хим. технологии, 30, № 7 (2016) 74—76</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Д. И. Бринкевич, В. Б. Оджаев, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович. Микроэлектроника, 40, № 4 (2011) 309—312 [D. I. Brinkevich, V. B. Odzhaev, A. N. Petliskii, V. S. Prosolovich. Russ. Microelectronics, 40, N 4 (2011) 290—293]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Д. И. Бринкевич, В. Б. Оджаев, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович. Микроэлектроника, 40, № 4 (2011) 309—312 [D. I. Brinkevich, V. B. Odzhaev, A. N. Petliskii, V. S. Prosolovich. Russ. Microelectronics, 40, N 4 (2011) 290—293]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ж. Панков. Оптические процессы в полупроводниках, Москва, Мир (1973)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ж. Панков. Оптические процессы в полупроводниках, Москва, Мир (1973)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. И. Бачурин, П. А. Лепшин, В. К. Смирнов, А. Б. Чурилов. Письма в ЖТФ, 24, № 6 (1998) 18—23</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. И. Бачурин, П. А. Лепшин, В. К. Смирнов, А. Б. Чурилов. Письма в ЖТФ, 24, № 6 (1998) 18—23</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Б. Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы, Москва, МГУ (2012)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Б. Н. Тарасевич. ИК спектры основных классов органических соединений. Справочные материалы, Москва, МГУ (2012)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Б. И. Селезнев, Д. Г. Федоров. Вестн. Новгород. гос. ун-та, № 5 (103) (2017) 114—118</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Б. И. Селезнев, Д. Г. Федоров. Вестн. Новгород. гос. ун-та, № 5 (103) (2017) 114—118</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">M. Tajima, T. Masui, T. Abe, T. Jap. J. Appl. Phys., 20, N 6 (1981) L423—L425</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">M. Tajima, T. Masui, T. Abe, T. Jap. J. Appl. Phys., 20, N 6 (1981) L423—L425</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">M. W. Qi, S. S. Tan, B. Zhu, P. X. Cai, W. F. Gu, X. M. Xu, T. S. Shi, D. L. Que, L. B. Li. J. Appl. Phys., 69, N 6 (1991) 3775—3777</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">M. W. Qi, S. S. Tan, B. Zhu, P. X. Cai, W. F. Gu, X. M. Xu, T. S. Shi, D. L. Que, L. B. Li. J. Appl. Phys., 69, N 6 (1991) 3775—3777</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Н. Н. Берченко, Ю. В. Медведев. Успехи химии, 63, № 8 (1994) 655—672</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Н. Н. Берченко, Ю. В. Медведев. Успехи химии, 63, № 8 (1994) 655—672</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. Б. Оджаев, А. К. Панфиленко, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович, Н. С. Ковальчук, Я. А. Соловьев, В. А. Филипеня, Д. В. Шестовский. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 3 (2020) 55—64</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. Б. Оджаев, А. К. Панфиленко, А. Н. Петлицкий, В. С. Просолович, Н. С. Ковальчук, Я. А. Соловьев, В. А. Филипеня, Д. В. Шестовский. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 3 (2020) 55—64</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. А. Гриценко. Успехи физ. наук, 179, № 9 (2009) 921—930</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. А. Гриценко. Успехи физ. наук, 179, № 9 (2009) 921—930</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
