Reactions of SiCl groups in amorphous SiO 2 with mobile interstitial chemical species: Formation of interstitial Cl 2 and HCl molecules, and role of interstitial H 2O molecules

Journal of Applied Physics

Volumn 98, Issue 4, 2005, Pages

  Kajihara, Koichi ^a   Hirano, Masahiro ^a   Skuja, Linards ^b   Hosono, Hideo ^a  

^a TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

^b UNIVERSITY OF LATVIA   (Latvia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMBIENT ATMOSPHERE; HYDROGEN MOLECULES; MOBILE RADICALS; NETWORK-BOUND CHLORIDE;

AMORPHOUS SILICON; ANNEALING; HYDROGEN; LASER BEAMS; REACTION KINETICS;

SILICON NITRIDE;

EID: 25144519119     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2005383     Document Type: Article

References (97)

1. M. Horiguchi and H. Osanai, Electron. Lett. 12, 310 (1976).
2. T. Miya, Y. Terunuma, T. Hosaka, and T. Miyashita, Electron. Lett. 15, 106 (1979).
3. K. Awazu, H. Kawazoe, K. Muta, T. Ibuki, K. Tabayashi, and K. Shobatake, J. Appl. Phys. 69, 1849 (1991).
4. D. L. Griscom and E. J. Friebele, Phys. Rev. B 34, 7524 (1986).
5. K. Arai, H. Imai, J. Isoya, H. Hosono, Y. Abe, and H. Imagawa, Phys. Rev. B 45, 10818 (1992).
6. H. Nishikawa, R. Nakamura, Y. Ohki, K. Nagasawa, and Y. Hama, Phys. Rev. B 46, 8073 (1992).
7. K. Awazu, K. Harada, H. Kawazoe, and K. Muta, J. Appl. Phys. 72, 4696 (1992).
8. L. Skuja, in Defects in Si O2 and Related Dielectrics: Science and Technology, NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry, edited by, G. Pacchioni, L. Skuja, and, D. L. Griscom, (Kluwer, Dordrecht, Netherlands, 2000), Vol. 2, pp. 73-116.
9. H. Nishikawa, R. Tohmon, Y. Ohki, K. Nagasawa, and Y. Hama, J. Appl. Phys. 65, 4672 (1989).
10. Y. Sakurai and K. Nagasawa, J. Non-Cryst. Solids 261, 21 (2000).
11. R. J. Kriegler, Y. C. Cheng, and D. R. Colton, J. Electrochem. Soc. 119, 388 (1972).
12. A. I. Kingon, J.-P. Maria, and S. K. Streiffer, Nature (London) 406, 1032 (2000).
13. G. D. Wilk, R. M. Wallace, and J. M. Anthony, J. Appl. Phys. 89, 5243 (2001).
14. M. L. Green, E. P. Gusev, and E. L. Garfunkel, J. Appl. Phys. 90, 2057 (2001).
15. W. G. Spitzer and J. R. Ligenza, J. Phys. Chem. Solids 17, 196 (1961).
16. B. E. Deal and A. S. Grove, J. Appl. Phys. 36, 3770 (1965).
17. E. A. Irene, J. Electrochem. Soc. 121, 1613 (1974).
18. S. Rigo, F. Rochet, B. Agius, and A. Straboni, J. Electrochem. Soc. 129, 867 (1982).
19. A. J. Moulson and J. P. Roberts, Trans. Faraday Soc. 57, 1208 (1961).
20. H. Wakabayashi and M. Tomozawa, J. Am. Ceram. Soc. 72, 1850 (1989).
21. K. M. Davis and M. Tomozawa, J. Non-Cryst. Solids 201, 177 (1996).
22. T. Drury and J. P. Roberts, Phys. Chem. Glasses 4, 79 (1963).
23. T. Bakos, S. N. Rashkeev, and S. T. Pantelides, Phys. Rev. B 69, 195206 (2004).
24. J. E. Shelby, J. Vitko, Jr., and R. E. Benner, J. Am. Ceram. Soc. 65, C59 (1982).
25. Y. Morimoto, S. Nozawa, and H. Hosono, Phys. Rev. B 59, 4066 (1999).
26. D. L. Griscom, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 1, 481 (1984).
27. Y. Ikuta, K. Kajihara, M. Hirano, and H. Hosono, Appl. Opt. 43, 2332 (2004).
28. T. A. Michalske and S. W. Freiman, J. Am. Ceram. Soc. 66, 284 (1983).
29. B. C. Bunker, J. Non-Cryst. Solids 179, 300 (1994).
30. R. H. Doremus, Diffusion of Reactive Molecules in Solids and Melts (Wiley, New York, 2002).
31. J. E. Shelby, Handbook of Gas Diffusion in Solids and Melts (ASM International, Materials Park, 1996).
32. F. J. Norton, Nature (London) 191, 701 (1961).
33. K. Kajihara, T. Miura, H. Kamioka, M. Hirano, L. Skuja, and H. Hosono, J. Ceram. Soc. Jpn. 112, 559 (2004).
34. K. Kajihara, T. Miura, H. Kamioka, M. Hirano, L. Skuja, and H. Hosono, J. Non-Cryst. Solids 349, 205 (2004).
35. K. Kajihara, H. Kamioka, M. Hirano, T. Miura, L. Skuja, and H. Hosono, J. Appl. Phys. 98, 013529 (2005).
36. R. W. Lee, R. C. Frank, and D. E. Swets, J. Chem. Phys. 36, 1062 (1962).
37. R. W. Lee, J. Chem. Phys. 38, 448 (1963).
38. J. E. Shelby, J. Appl. Phys. 48, 3387 (1977).
39. L. Skuja, B. Güttler, D. Schiel, and A. R. Silin, J. Appl. Phys. 83, 6106 (1998).
40. K. Kajihara, M. Hirano, M. Uramoto, Y. Morimoto, L. Skuja, and H. Hosono, J. Appl. Phys. 98, 013527 (2005).
41. K. Kajihara, L. Skuja, M. Hirano, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 79, 1757 (2001).
42. K. Kajihara, L. Skuja, M. Hirano, and H. Hosono, Phys. Rev. Lett. 89, 135507 (2002).
43. G. E. Gibson and N. S. Bayliss, Phys. Rev. 44, 188 (1933).
44. D. Maric, J. P. Burrows, R. Meller, and G. K. Moortgat, J. Photochem. Photobiol., A 70, 205 (1993).
45. L. Skuja, J. Non-Cryst. Solids 239, 16 (1998).
46. C. M. Hartwig, J. Chem. Phys. 66, 227 (1977).
47. G. E. Walrafen and S. R. Samanta, J. Chem. Phys. 69, 493 (1978).
48. J. E. Shelby, J. Non-Cryst. Solids 179, 138 (1994).
49. B. Schmidt, F. Holtz, and J.-M. Beny, J. Non-Cryst. Solids 240, 91 (1998).
50. K. Kajihara, Y. Ikuta, M. Hirano, T. Ichimura, and H. Hosono, J. Chem. Phys. 115, 9473 (2001).
51. K. Kajihara, H. Kamioka, M. Hirano, T. Miura, L. Skuja, and H. Hosono, J. Appl. Phys. 98, 013528 (2005).
52. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 76th ed., edited by, D. R. Lide, (CRC, Boca Raton, FL, 1995).
53. W. Hermann, H. Rau, and J. Ungelenk, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 89, 426 (1985).
54. K. Nakamoto, Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, 5th ed. (Wiley, New York, 1997).
55. D. F. Hornig and W. E. Osberg, J. Chem. Phys. 23, 662 (1955).
56. G. L. Hirbert and D. F. Hornig, J. Chem. Phys. 28, 316 (1958).
57. A. J. Barnes, H. E. Hallam, and G. F. Scrimshaw, Trans. Faraday Soc. 65, 3159 (1969).
58. L. Skuja, B. Güttler, D. Schiel, and A. R. Silin, Phys. Rev. B 58, 14296 (1998).
59. T. M. Miller and B. Bederson, Adv. At. Mol. Phys. 13, 1 (1977).
60. J. M. P. J. Verstegen, H. Goldring, S. Kimel, and B. Katz, J. Chem. Phys. 44, 3216 (1966).
61. H. Goldring, J. Kwok, and G. W. Robinson, J. Chem. Phys. 43, 3220 (1965).
62. H. Wakabayashi, Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 8, 426 (1992).
63. K. Nakamoto, M. Margoshes, and R. E. Rundle, J. Am. Chem. Soc. 77, 6480 (1955).
64. K. Mochizuki, Y. Namihira, and H. Yamamoto, Electron. Lett. 19, 743 (1983).
65. N. Uesugi, Y. Murakami, C. Tanaka, Y. Ishida, Y. Mitsunaga, Y. Negishi, and N. Uchida, Electron. Lett. 19, 762 (1983).
66. J. Stone, J. Lightwave Technol. LT-5, 712 (1987).
67. S. Yamagata, Mineral. J. 15, 333 (1991).
68. D. R. Sempolinski, T. P. Seward, C. Smith, N. Borrelli, and C. Rosplock, J. Non-Cryst. Solids 203, 69 (1996).
69. M. Shimbo, T. Nakajima, N. Tsuji, T. Kakuno, and T. Obara, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 38, L848 (1999).
70. M. Oto, S. Kikugawa, N. Sarukura, M. Hirano, and H. Hosono, IEEE Photonics Technol. Lett. 13, 978 (2001).
71. M. Cannas, S. Costa, R. Boscaino, and F. M. Gelardi, J. Non-Cryst. Solids 337, 9 (2004).
72. Y. Ikuta, K. Kajihara, M. Hirano, S. Kikugawa, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 80, 3916 (2002).
73. G. Pacchioni and G. Ieranó, Phys. Rev. B 56, 7304 (1997).
74. D. R. Hamann, Phys. Rev. Lett. 81, 3447 (1998).
75. M. A. Szymanski, A. L. Shluger, and A. M. Stoneham, Phys. Rev. B 63, 224207 (2001).
76. K. Awazu and H. Kawazoe, J. Non-Cryst. Solids 179, 214 (1994).
77. L. Skuja, K. Kajihara, T. Kinoshita, M. Hirano, and H. Hosono, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 191, 127 (2002).
78. L. Skuja, M. Hirano, K. Kajihara, and H. Hosono, Phys. Chem. Glasses 43C, 145 (2002).
79. J. E. Shelby, J. Appl. Phys. 51, 2589 (1980).
80. J. M. Wiesenfeld, J. Stone, D. Marcuse, C. A. Burrus, and S. Yang, J. Appl. Phys. 61, 5447 (1987).
81. J. H. Stathis and M. A. Kastner, Phys. Rev. B 35, 2972 (1987).
82. H. Nishikawa, R. Nakamura, Y. Ohki, and Y. Hama, Phys. Rev. B 48, 2968 (1993).
83. M. Mizuguchi, L. Skuja, H. Hosono, and T. Ogawa, Opt. Lett. 24, 863 (1999).
84. K. Kajihara, Y. Ikuta, M. Hirano, and H. Hosono, Appl. Phys. Lett. 81, 3164 (2002).
85. K. Kajihara, Y. Ikuta, M. Oto, M. Hirano, L. Skuja, and H. Hosono, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 218, 323 (2004).
86. H. Hosono, Y. Ikuta, T. Kinoshita, K. Kajihara, and M. Hirano, Phys. Rev. Lett. 87, 175501 (2001).
87. S. P. Faile and D. M. Roy, Mater. Res. Bull. 5, 385 (1970).
88. J. E. Shelby, J. Appl. Phys. 50, 3702 (1979).
89. Z. Li, S. J. Fonash, E. H. Poindexter, M. Harmatz, F. Rong, and W. R. Buchwald, J. Non-Cryst. Solids 126, 172 (1990).
90. V. A. Radzig, V. N. Bagratashvili, S. I. Tsypina, P. V. Chernov, and A. O. Rybaltovskii, J. Phys. Chem. 99, 6640 (1995).
91. A. H. Edwards, J. Non-Cryst. Solids 187, 232 (1995).
92. M. Vitiello, N. Lopez, F. Illas, and G. Pacchioni, J. Phys. Chem. A 104, 4674 (2000).
93. D. L. Griscom, J. Non-Cryst. Solids 68, 301 (1984).
94. M. Mizuguchi, L. Skuja, H. Hosono, and T. Ogawa, J. Vac. Sci. Technol. B 17, 3280 (1999).
95. H. Imai, K. Arai, H. Hosono, Y. Abe, T. Arai, and H. Imagawa, Phys. Rev. B 44, 4812 (1991).
96. H. Hosono, Y. Abe, H. Imagawa, H. Imai, and K. Arai, Phys. Rev. B 44, 12043 (1991).
97. H. Imagawa, T. Arai, H. Hosono, H. Imai, and K. Arai, J. Non-Cryst. Solids 179, 70 (1994).