ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
41
Физические основы метода. Распределение имплантированных ионов
по глубине. Эффект каналирования
При движении ионов в подложке в результате столкновений с атомными
ядрами и электронами они теряют свою энергию и останавливаются. Длина пу-
ти иона от поверхности подложки (точка А на рис. 3.10) до точки останова
(точка В) называется длиной пробега R, а ее проекция на направление первона-
чального движения – проекцией пробега R
x
.
Именно эта величина и определяет глубину про-
никновения иона в подложку. Движущиеся ионы
могут остановиться в любой точке внутри под-
ложки, так как столкновения с тормозящими
частицами носят случайный характер. Поэтому
следует ввести понятие «распределение пробега
ионов». Для разъяснения этого понятия исполь-
зуют такие параметры, как средний пробег ио-
нов и среднеквадратичное отклонение пробега
ионов. Аналогичные характеристики использу-
ются и для определения проекций пробега ио-
нов. В
дальнейшем под R
x
и ∆R
x
будем понимать именно средние характери-
стики проекций пробега.
Глубина проникновения ионов в подложку и распределение пробега ио-
нов в аморфной подложке зависит, главным образом, от энергии ионов, а также
от вещества подложки, массы и атомного номера ионов. Для монокристалличе-
ских подложек на распределение пробега оказывает влияние кристаллографи-
ческая ориентация подложки относительно пучка ионов.
Рассмотрим кратко физические основы процессов потери энергии ионов
при их торможении в подложке. Теория ионной имплантации ионов
в аморфную подложку была разработана датскими учеными Линдхардом,
Шарфом и Шиоттом и получила название теории ЛШШ. Согласно этой теории
движущиеся в подложке ионы теряют свою энергию в основном за счет двух
механизмов: из-за столкновений с атомными ядрами мишени (ядерное тормо-
жение) и из-за взаимодействия с электронами (электронное торможение). В
первом приближении считается, что оба вида потерь не зависят друг от друга и
действуют одновременно. Потеря энергии ионов на единице длины пробега
в этом случае определяется выражением
где Е − энергия иона в произвольной точке х на его траектории движения;
N – концентрация атомов подложки; S
n
и S
e
– ядерная и электронная тормозные
способности. Знак минус показывает, что энергия иона при торможении
уменьшается. Разделяя переменные, получим
Рис.
3.10. К определению
параметров пробега ионов
),
e
S
n
(SN
dx
dE
+⋅=−
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
