Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 16: Ionenimplantation: Defect Engineering in Si / SiGe
DS 16.1: Vortrag
Mittwoch, 13. März 2002, 16:30–16:45, HS 32
Bildung interner Punktdefektquellen in Silizium durch Kohlenstoffimplantation — •Maik Häberlen, Jörg K.N. Lindner und Bernd Stritzker — Universität Augsburg, Institut für Physik
Punktdefekte spielen eine wesentliche Rolle bei der Diffusion von Dotierstoffen in Silizium. Daher besteht Interesse, Techniken zur Schaffung interner Punktdefektquellen und -senken zu finden. Es wird mit XTEM und EFTEM gezeigt, daß amorphe SiCx Nanopräzipitate, die sich bei der Niedertemperatur-Hochdosis-Implantation von Kohlenstoff in kristallines Silizium (c-Si) bilden, diese Funktion besitzen.
Die Bildung nanometrischer amorpher SiCx Ausscheidungen ist das Ergebnis einer vernachlässigbar kleinen Löslichkeit von C in c-Si bei Raumtemperatur und der nuklearen Bremskraft der C+ Ionen. Die Implantationsbedingungen, unter denen sich solche SiCx Nanocluster bilden, wurden detailliert untersucht. Da die Siliziumdichte in amorphem SiC deutlich geringer ist als die von c-Si, führt die Bildung von amorphen SiCx Ausscheidungen zur Emission von Si-Zwischengitteratomen Sii. Umgekehrt erfordert die Kristallisation solcher Ausscheidungen bei 850-900∘C den Einbau von Sii in das Kristallisationsvolumen, weil sich die lokale Si-Dichte beim Kristallisationsvorgang erhöhen muß. Der erforderliche Fluß von Sii führt zu Voidbildung in der Si-Matrix, falls dies nicht durch Stufenversetzungen verhindert wird, die sich bei höheren Targettemperaturen während der Implantation bilden.