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DS: Dünne Schichten

DS 5: Ionenimplantation III

DS 5.1: Fachvortrag

Montag, 23. März 1998, 16:30–16:45, H 31

Synthese von Siliziumkarbid durch Ionenmischen von Si-C Vielfachschichten — •F. Harbsmeier¹, M. Borowski² und W. Bolse¹ — ¹II. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen — ²ESRF, Grenoble, Frankreich

Durch sequentielle Deposition mittels eines Elektronenstrahlverdampfers wurden Si/C-Schichtsysteme mit einer Dicke von 100 nm auf (100)-Si erzeugt und dann mit 50 keV Si-Ionen bestrahlt. Die Fluenzen lagen zwischen 5 × 10¹⁶cm⁻² und 4 × 10¹⁷cm⁻² und die Implantationstemperatur wurde zwischen 77 K und 573 K variert. Die Dicke der Schichten und das Konzentrationsprofil der beteiligten Elemente wurde mit Rutherford Rückstreuspektrometrie bestimmt. Die Veränderung der Nahordnung um die Siliziumatome wurde mit Röntgenabsorbtionsspektroskopie (EXAFS) untersucht. Nach der Bestrahlung beobachtet man, daß sich unabhängig von der Temperatur eine etwa 80 nm dicke Si_xC_y-Schicht bildet, deren Stöchiometrie nahezu x:y=1:1 ist. Pseudoradialverteilungen (PRD), gewonnen aus EXAFS-Spektren, zeigen, daß die Nahordnung der Si-Atome nach der Deposition der Schicht wie erwartet der des amorphen Si entspricht. Mit zunehmender Bestrahlungsfluenz geht die Anzahl der nächsten Si-Nachbarn zurück und ein neues Signal wird in der PRD beobachtet, das der Bildung von Si-C-Bindungen zugeordnet wird. Nach Bestrahlung mit der höchsten Fluenz sind nur noch C-Nachbarn zu beobachten, so daß auf die Bildung eines nicht ferngeordneten Si-C Netzwerkes mit ausschließlich heteropolarer Nahordnung geschlossen wird.