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DS: Dünne Schichten

DS 28: Ionenimplantation II

DS 28.2: Talk

Friday, March 21, 1997, 10:30–10:45, PC 7

Ionen-Implantationen in TiO₂-Einkristallen: Defektstrukturen-Verteilung, Gitterplatzbesetzung und elektrische Leitfähigkeit — •R. Fromknecht¹, I. Khubeis², S. Massing¹ und O. Meyer¹ — ¹Forschungszentrum Karlsruhe, INFP, Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe — ²Univ. of Jordan, Amman, Jordan

Ionen (Au, W, Sb, Hg, Sn, In, Hf, La) wurden in TiO₂-Einkristallen bei 77 K und 293 K implantiert. Die Verteilung der Defektstrukturen und die Gitterplatzbesetzung wurden mittels der RBS-C-Technik in den beiden Kristallrichtungen <001> und <100> gemessen. Die elektrische Leitfähigkeit wurde als Funktion der Temperatur gemessen. Für die leicht geschädigte Rutil-Phase wurden drei Ausheilstufen unterhalb der Raumtemperatur beobachtet, und zwar bei 77 K, ∼150 K und ∼280 K. Im Gegensatz dazu wurden für die amorphe Phase Ausheilstufen bei 500 K und 800 K beobachtet. Mit zunehmender Sb- und Sn-Dosis stieg auch die spezifische Leitfähigkeit σ an, wobei ein Sättigungswert von etwa 30 Ω⁻¹cm⁻¹ erreicht wurde. Zwischen 40 und 293 K ist ℓnσ für kleine Fluenzen proportional to T^−1/2 und für Fluenzen größer als 1 x 10¹⁶ Sb/cm² proportional to T^−1/4. Dies zeigt an, daß der Ladungsträgertransport durch einen Hopping-Mechanismus erfolgt.