Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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DS: Dünne Schichten
DS 1: Ionenimplantation I
DS 1.1: Vortrag
Montag, 8. März 2004, 09:30–09:45, HS 31
Untersuchung der Heliumimplantation als Schlüsselprozess in der Relaxation von pseudomorphischen SiGe/Si Heterostrukturen — •N. Hueging1, M. Luysberg1, D. Buca2, S. Mantl2, M. Morschbacher3, P. Fichtner3, R. Loo4, M. Caymax4 und K. Urban1 — 1Institut für Festkörperforschung IFF, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich — 2Institut für Schichten und Grenzflächen ISG, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich — 3University Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil — 4IMEC, Leuven, Belgium
Eine Möglichkeit die Leistungsfähigkeit von siliziumbasierten Bauelementen zu erhöhen ist die Verwendung von verspanntem Silizium. Ein Weg diese verspannten Schichten zu erzeugen ist die Nutzung von relaxierten SiGe Schichten auf Si-Substrat, die durch Heliumimplantation und thermische Behandlung hergestellt werden.
Dieser Prozess wird mittels Ergebnisse aus ex-situ und in-situ TEM Untersuchungen sowie Resultaten aus RBS und ERDA Messungen diskutiert. Untersucht werden mittels CVD gewachsene Heterostrukturen mit Ge-anteilen von 20 - 30 % und SiGe-Schichtdicken von 80 - 400 nm. Die Proben wurden mit geringer Dosis (0.5–1· 1016 cm−2) implantiert und verschiedenen thermischen Behandlungen von bis zu 950 ∘C ausgesetzt. Bei Temperaturen von ca. 400 ∘C bilden sich plattenförmige He-Ausscheidungen, die bei weiterer Erwärmung einen Übergang zu einer kugelförmigen Morphologie aufweisen und an denen Versetzungsringe nukleieren. Diese beginnen bei Temperaturen von 600 ∘C im Interface ein Misfitversetzungsnetzwerk auszubilden, so daß Relaxationsgrade von 70 % nach 950 ∘C erreicht werden.