Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 32: Ionenimplantation V

DS 32.1: Fachvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 15:45–16:00, H31

Ionenstrahlinduzierte Festkörperreaktion in Si/C Multischichten — •F. Harbsmeier¹, W. Bolse² und A.M. Flank³ — ¹II. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen — ²Institut f. Strahlenphysik, Universität Stuttgart — ³L.U.R.E, Orsay, France

Zur Untersuchung von bestrahlungsinduzierten Festkörperreaktionen und Phasenbildung im System Si-C wurden Schichtsysteme durch sequentielles Verdampfen von Si und C hergestellt. Diese Proben wurden dann bei Temperaturen zwischen 77 K und 873 K mit 350 keV Xe-Ionen bestrahlt. Die Zusammensetzung als Funktion der Tiefe wurde mit Rutherford-Rückstreuspektrometrie bestimmt, die Veränderungen der chemischen Nahordnung wurde mit Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAFS) untersucht. Es zeigt sich, daß sich unabhängig von der Bestrahlungstemperatur eine homogene Schicht herstellen läßt, die etwa eine Zusammensetzung Si_0.5C_0.5 hat. Nach Bestrahlung unterhalb von 873 K zeigen die XAFS-Resultate, daß sich in der Schicht ein ungeordnetes Si-C Netzwerk bildet, in dem weder eine Fernordnung noch eine einheitliche Nahordnung existiert. Bei hohen Bestrahlungstemperaturen (T≥873 K) zeigen die XAFS-Ergebnisse hingegen, daß in der Schicht eine Nahordnung entsteht, die der von SiC entspricht, und es ist außerdem sichtbar, daß sich eine Fernordnung auszubilden beginnt. Annealing Experimente sowie Nachbestrahlungen bei hohen Temperaturen belegen, daß nicht allein die hohe Temperatur, sondern auch die Energiedeposition des Ionenstrahls notwendig ist, um Phasenbildung zu ermöglichen.