Journals →  Материалы электронной техники →  2010 →  #4 →  Back

Атомная структура и методы структурных исследований
ArticleName Исследование эволюции дефектной структуры слоя Si после имплантации ионов 64Zn+ и последующих термических отжигов
ArticleAuthor Щербачев К. Д., Привезенцев В. В., Сарайкин В. В., Подгорный Д. А.
ArticleAuthorData К. Д. Щербачев, НИТУ «МИСиС»; В. В. Привезенцев, Физико–технологический институт РАН; В. В. Сарайкин, ФГУП «Научно–исследовательский институт физических проблем им. Ф. В. Лукина»; Д. А. Подгорный, НИТУ «МИСиС».
Abstract
Методом рентгеновской дифракции высокого разрешения, а также методами масс—спектрометрии вторичных ионов и Оже—спектроскопии была исследована дефектная структура слоя, нарушенного имплантацией ионов 64Zn+, и ее эволюция после термических отжигов. Исследованные образцы представляли собой фрагменты пластины Si(001) n—типа проводимости, вырезанной из слитка, который был выращен методом Чохральского. Пластина была проимплантирована ионами 64Zn+ с энергией 100 кэВ и дозой 2 · 1014 см—2, разделена на образцы, которые затем были последовательно отожжены при 400 °C в течение 1 ч и при 700 °C в течение 10 мин. Проведен анализ профилей деформации и статического фактора Дебая—Валлера, которые были восстановлены по форме кривых дифракционного отражения. Установлено, что отжиг приводит к существенным изменениям формы профилей. Эти изменения могут быть вызваны аннигиляцией пар Френкеля, перераспределением радиационных дефектов и атомов введенной примеси, а также квазихимическими реакциями между точечными дефектами и атомами примеси. Форма карт обратного пространства, измеренных в окрестности узла (224) указывает, что нарушенный слой остается когерентным сразу после имплантации и после термических отжигов. Увеличение интенсивности диффузного рассеяния рентгеновских лучей после отжигов вызвано процессами кластеризации радиационных дефектов и атомов примеси.
keywords Имплантация, рентгеновская дифракция, кремний, радиационные точечные дефекты.
References
1. Shcherbachev, K. D. Defect structure of zinc doped silicon studied by X—ray diffuse scattering method / K. D. Shcherbachev, V. V. Privezentsev // Phys.B: Condens. Matter. — 2009. — V. 404. — P. 4630.
2. Muntele, I. Zinc oxide nanocluster formation by low energy ion implantation / I. Muntele, P. Thevenard, C. Muntele, B. Chhay, D. Ila // Mater. Res. Symp. Proc. — 2005. — V. 829. — P. B.2.21.
3. Simov, S. High—dose phenomena in zinc—implanted silicon crystals / S Simov, M. Kalitzova, D. Karpuzov, R. Yankov, Ch. Angelov, J. Faure, P. Bonhomme, G. Balossier // J. Appl. Phys. — 1996. — V. 79. — P. 3470.
4. Kalitzova, M. Amorphization and crystallization in high—dose Zn+—implanted silicon / M. Kalitzova, S. Simov, R. A. Yankov, Ch. Angelov, G. Vitali, M. Rossi, C. Pizzuto, G. Zollo, J. Faure, L. Killan, P. Bonhomme, M. Voelskov // J. Appl. Phys. — 1997. — V. 81. — P. 1143.
5. Zollo, G. Precipitation of superstructured nano—crystals in high—dose implanted Si: an XHRTEM study / G. Zollo, M. Kalitzova, D. Manno, G. Vitali // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2004. — V. 37. — P. 2730.
6. Ziegler, J. F. The stopping and range of ions in solids / J. F. Ziegler, J. P. Biersack, U. Littmark — N.—Y. : Pergamon Press, 1985. — P. 321.
7. Щербачев, К. Д. Применение трехкристальной рентгеновской дифрактометрии для исследования ионоимплантированных слоев / К. Д. Щербачев, А. В. Курипятник, В. Т. Бублик // Заводская лаборатория. — 2003. — № 6. — С. 23—31.
8. Wie, C. R. Dynamical X—ray diffraction fromnonuniform crystalline films: Application to X—ray rocking curve analysis / C. R. Wie, T. A. Tombrello, T. Vreeland // J. Appl. Phys. — 1986. − V. 59. — P. 3743—3746.
9. Кривоглаз, М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристаллах. / М. А. Кривоглаз — Киев: Наукова думка, 1983. — 408 с.
10. Francois—Saint—Cyr, H. Secondary ion mass spectrometry characterization of the diffusion properties of 17 elements implanted into silicon / H. Francois—Saint—Cyr, E. Anoshkina, F. Stevie, L. Chow, K. Richardson, D. Zhou // J. Vac. Sci. Technol. — 2001. — V. B 19. — N 5. — P. 1769—1774.
Language of full-text russian
Full content Buy
Back