внаслідок теплових коливань кристалічної решітки (рисунок 3). [1]
2.2 Радіаційні дефекти
При опроміненні твердих тіл іонами, так само як і швидкими частками (нейтронами, протонами, електронами), утворюються радіаційні дефекти. Це можуть бути або точкові дефекти (вакансії і атоми в міжвузлів, комплекси), або їх скупчення, або лінійні і площинні дефекти типу дислокацій і дефектів упаковки. Цікавим специфічним явищам при опроміненні іонами є аморфізація напівпровідника, тобто повне розупорядкування структури. Від наявності дефектів і їх концентрації залежать багато властивостей напівпровідника. Тому вивчення закономірностей утворення дефектів і їх відпалу важливо для розуміння процесу імплантації, а також для правильного використання цього методу в практиці.
Розглянемо механізм утворення дефектів при бомбардуванні іонами. Стикаючись з атомами мішені, іон передає їм кінетичну енергію. Якщо передана енергія перевищує деяку порогову енергію Еd, атом мішені вибивається з вузла решітки і рухається через кристал. Стикаючись з іншими атомами, він може при підходящої енергії в свою чергу зміщати їх зі своїх місць і т.д. таким чином, первинний іон викликає каскад атомних зіткнень, в результаті якого виникають різноманітні дефекти. Їх повне число і взаємне розташування залежать від характеру поширення каскаду по кристалу. На поширення каскаду впливає структура кристала. Частина рухомих атомів потрапляє в канали решітки, за якими їх рух полегшено. У атомних рядах енергія може передаватися від атома до атома шляхом послідовних зіткнень (Фокусування). Уздовж шляху рухомого іона утворюється сильно разупорядоченності область (малюнок 4). Розміри і форма цієї області залежать від маси, енергії Бомбардир іона, маси атомів мішені, її температури структури кристала. При досить високій температурі первинні дефекти, мігруючи по кристалу, можуть частково аннигилировать шляхом рекомбінації або виходу на поверхню, а частково об'єднуватися між собою або з вже мав дефектами і домішками в більш стійкі вторинні дефекти. Остаточний склад дефектів, їх концентрація і розподіл по глибині мішені залежать від числа і розподілу спочатку зміщених атомів. p> Існуючі теорії дозволяють виробляти оцінки числа зміщених атомів на 1 см2. прі не занадто великих дозах це число дорівнює ФNd, де Ф - доза (число іонів на см2), Nd - середнє число зміщених атомів на один іон. p> Найбільш простою формулою, за якою легко оцінити Nd, є формула Кінчіна - Піза
E>> Ed, (2.3)
де Е - енергія іона; Еd - порогова енергія зсуву атома мішені з вузла кристалічної решітки.
Найпростішими дефектами є дефекти Френкеля, тобто вибиті з вузлів у вузлів атомами мішені і утворилися при цьому порожні вузли.
Вакансії при своєму русі по кристалу можуть об'єднуватися, утворюючи великі скупчення або вакансійних кластери, причому для відпалу останніх потрібно більш високі температури.
Вакансії ...
