Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 3: Ionenimplantation III

DS 3.4: Fachvortrag

Montag, 22. März 1999, 14:45–15:00, PC 7

Einfluß von Alkali-Ionen als Netzwerkwandler in der Rekristallisation von α-Quartz — •F. Roccaforte¹, M.J. Gustafsson², W. Bolse^1,3, J. Keinonen², and K.P. Lieb¹ — ¹II. Physikalisches Institut und SFB 345, Universit"at G"ottingen — ²Accelerator Laboratory Helsinki, Finland — ³Institut für Strahlenphysik, Universität Stuttgart

Im Rahmen unserer Untersuchungen zur epitaktischen Rekristallisation von ionenbestrahltem α-Quarz haben wir die Rolle von implantierten Alkaliatomen und den Einfluß der Ausheizatmosphäre untersucht. Einkristalline SiO₂-Proben wurden mit Cs-, Na- und Li-Ionen bestrahlt und danach zwischen 400 und 900^oC in Luft oder in einer ¹⁸O-angereicherten Atmosphäre geheizt. Mittels Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie in Channeling Geometrie (RBS-C) wurde die Dicke der amorphen Schichten vor und nach dem Anlassen bestimmt. Elastic Recoil Detection Analysis wurde für die Lithium- und Sauerstoffprofilierung eingesetzt, während das Cs-Profil aus den RBS-Spektren ermittelt werden konnte. Das Sauerstoff-Profil in den in ¹⁸O geheizten Proben wurde außerdem mit der resonanten Kern-Reaktion ¹⁸O(p,α)¹⁵N bestimmt. In allen Fällen wurde epitaktische Rekristallisation beobachtet, wobei die Rekristallisationstemperatur und die Qualität der rekristallisierten Schichten bei den leichten Alkalis abnahmen. Wir vermuten, daß dies mit der höheren Beweglichkeit der leichteren Alkaliatome in a-SiO₂ zusammenhängt. Außerdem wurde bei zunehmenden Anlaß-Temperaturen Sauerstoffdiffusion in der amorphen Schicht beobachtet.