_Разное / TKЭT(ШПОРЫ) / 2.2 / 25(2)

25(2) Радиационные нарушения

В отличие от процесса диффузии при ионном внедрении возникает большое количество радиационных нарушений. Внесенные радиационные нарушения могут оказаться настолько велики, что при некоторой дозе имплантации возникающие кластеры точечных дефектов сольются в сплошной слой, т.е. произойдет аморфизация структуры.

Различают значения дозы аморфизации поверхности N_a⁰ , дозы аморфизации области максимума концентрации внедренных ионов N_a^max и средней дозы аморфизации всего имплантированного слоя N_a(c верхней чертой)

Число, вид и характер распределения введенных дефектов зависит от массы и энергии иона, величины дозы, температуры процесса, ориен­тации подложки и т.д. При высоких температурах происходит релакса­ция точечных дефектов.

Среди возникших радиационных нарушений различают:

- дефекты Френкеля;

- междоузельные атомы и вакансии, встречающиеся в разных зарядовых состояниях, например V°, V~, V2';

- дивакансии, тривакансии и т.д., возникающие в результате миграции вакансий;

- комплексы точечных дефектов, например, вакансий и легирую­щих примесей

V + As, V + Sb (так называемые E-центры); вакансий и атомов кислорода

V + О (или А -центры);

- линейные и плоскостные дефекты (дислокации и т.д.).

Общее количество смещенных атомов можно оценить по формуле Кинчина-Пиза

N(E)=E/2Ed

Которая справедлива для А1=А2 и А1 ≠А2 позволяет оценить верхний предел возможного числа смещенных из своего равновесного положения атомов.

Особенностью распределения радиационных нарушений является то, что распределение радиацион­ных нарушений (кривая А, рис), сходное с распределением внедренных ионов, смещено по сравнению с распределением вне­дренных ионов ближе к поверхно­сти подложки. При этом сильно легированный слой может ока­заться отделенным от поверхности подложки высокоомным аморф­ным слоем.

Для восстановления нарушенной кристаллической структуры про­водят отжиг. Рекомбинация точечных дефектов возможна при темпера­турах ниже комнатной. Для релаксации комплексов необходим отжиг при более высоких температурах (100 - 300 ⁰C). Для отжига дислокаций требуются температуры 700 - 1000 ⁰C.

Глубина, мкм

Рис.5.13. Распределение точечных

дефектов в имплантированной

структуре