
_Разное / TKЭT(ШПОРЫ) / 2.2 / 25(2)
.doc25(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 Na0 , дозы аморфизации области максимума концентрации внедренных ионов Namax и средней дозы аморфизации всего имплантированного слоя Na(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