Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 1: Ionenimplantation I

DS 1.4: Fachvortrag

Montag, 23. März 1998, 10:15–10:30, H 31

Tiefenselektive Phasenanalyse der Fe-Silizid-Bildung in Fe-ionenimplantiertem Si mittels DCEMS — •S. Kruijer¹, M. Walterfang¹, W. Keune¹, M. Dobler² und H. Reuther² — ¹Laboratorium für Angewandte Physik, Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, 47048 Duisburg — ²Forschungszentrum Rossendorf e.V., Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, 01314 Dresden

Fe⁺-Ionen mit Energien von 40 keV und 200 keV wurden mit nominellen Dosen von 5 × 10¹⁶ – 7 × 10¹⁷ cm⁻² bei 350^∘C in Si(111)-Wafer implantiert. Die Tiefenverteilung der Fe-Silizid-Bildung (α-FeSi₂, β-FeSi₂, є-FeSi) und Umwandlung sowohl direkt nach der Implantation als auch nach verschiedenen Temperungen wurde mittels tiefenselektiver Konversionselektronen-Mössbauerspektroskopie (DCEMS) untersucht.
DCEMS liefert die einzigartige Möglichkeit der tiefenselektiven und gleichzeitig zerstörungsfreien Phasenanalyse.

Für Implantationen mit einer Fe-Konzentration im Maximum des mit Augerelektronen-Spektroskopie bestimmten Konzentrationsprofils bis zu 30 at.% finden wir ein Phasengemisch von α-FeSi₂ und β-FeSi₂. Das Verhältnis ihres Phasenanteils ist sowohl mit der implantierten Dosis als auch mit dem Fe-Konzentrationsprofil korreliert. Für höhere Fe-Konzentrationen kann ein Phasengemisch von β-FeSi₂ und є-FeSi beobachtet werden, deren Verhältnisses durch die Fe-Konzentration in der jeweiligen Tiefe bestimmt ist.

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.