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Experimental study of profiles of implanted species into semiconductor materials using secondary ion mass spectrometry.

机译：使用二次离子质谱法对半导体材料中注入物种的轮廓进行实验研究。

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摘要

The study of impurity diffusion in semiconductor hosts is an important field that has both fundamental appeal and practical applications. Ion implantation is a good technique to introduce impurities deep into the semiconductor substrates at relatively low temperature and is not limited by the solubility of the dopants in the host. However ion implantation creates defects and damages to the substrate. Annealing process was used to heal these damages and to activate the dopants.;In this study, we introduced several species such as alkali metals (Li, Na, K), alkali earth metals (Be, Ca,), transition metals (Ti, V, Cr, Mn) and other metals (Ga, Ge) into semiconductor substrates using ion implantation. The implantation energy varies form 70 keV to 200 keV and the dosages vary between ∼1.0x1012 and ∼5.0x1015 atoms/cm2. The samples are annealed at different temperatures from 300°C to 1000°C and for different time intervals.;The redistribution behaviors of the implanted ions are studied experimentally using secondary ion mass spectrometry (SIMS). We observed some complex distribution behaviors due to the defects created during the process of ion implantation. The diffusivities of some impurities are calculated and compared to previous data. It was found that the diffusivities of implanted impurities is related to the dosages, annealing temperatures and the defects and damages caused by ion implantation. Additionally, as we go from one type of semiconductor to another, the diffusion behavior of the impurities shows a different trend.
机译：半导体主体中杂质扩散的研究是重要的领域，具有基本的吸引力和实际应用。离子注入是在相对较低的温度下将杂质深引入半导体衬底中的好技术，并且不受掺杂剂在主体中的溶解度的限制。但是，离子注入会产生缺陷并损坏基板。在本研究中，我们引入了几种物种，例如碱金属（Li，Na，K），碱土金属（Be，Ca，），过渡金属（Ti，使用离子注入将V，Cr，Mn和其他金属（Ga，Ge）注入半导体衬底。注入能量在70 keV到200 keV之间变化，剂量在〜1.0x1012和〜5.0x1015原子/ cm2之间变化。样品在300°C至1000°C的不同温度下以不同的时间间隔进行退火。;使用二次离子质谱（SIMS）通过实验研究了注入离子的重新分布行为。由于离子注入过程中产生的缺陷，我们观察到一些复杂的分布行为。计算一些杂质的扩散率，并将其与先前的数据进行比较。发现杂质的扩散率与剂量，退火温度以及离子注入引起的缺陷和损伤有关。此外，随着我​​们从一种半导体转向另一种半导体，杂质的扩散行为呈现出不同的趋势。

著录项

  • 作者

    Salman, Fatma.;

  • 作者单位

    University of Central Florida.;

  • 授予单位 University of Central Florida.;
  • 学科 Condensed matter physics.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2007
  • 页码 114 p.
  • 总页数 114
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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