Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 32: Ionenimplantation V

DS 32.6: Fachvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 17:00–17:15, H31

Hochauflösungs-TEM Untersuchungen zum kristallin-amorphen Phasenübergang von kohlenstoffimplantiertem Silizium — •J.K.N. Lindner¹, W. Attenberger¹, M. Schmid¹, A. Rosenauer² und B. Stritzker¹ — ¹Universität Augsburg, Institut für Physik, D-86135 Augsburg, Germany — ²Universität Karlsruhe, Labor für Elektronenmikroskopie, Karlsruhe, Germany

Hochdosis-Implantationen von Kohlenstoffionen in Silizium, wie sie zur Synthese vergrabener SiC-Schichten in Silizium gebraucht werden, zeigen das Eintreten von Amorphisierung bei Temperaturen, die weit (250^∘C) über der Amorphisierungs-Schwelltemperatur für reines Silizium liegen. RBS/channeling Untersuchungen solcher Proben ergeben, dass diese Amorphisierung an das Überschreiten einer Mindestkonzentration von Kohlenstoff geknüpft ist. Cross-section TEM Analysen zeigen, dass ca. 5 nm grosse SiC Ausscheidungen gebildet werden und die Amorphisierung mit dem Verschwinden dieser Nanokristalle korreliert ist. Die Amorphisierung erfolgt durch die Bildung isolierter, nm-grosser amorpher Einschlüsse, morphologisch ähnlich wie im Falle der Amorphisierung von Si bei tieferen Temperaturen durch Schwerionen. Mit Hilfe numerischer Bildanalyse gelingt es nachzuweisen, dass - anders als bei konventioneller Schwerionenamorphisierung - die einzelnen amorphen Einschlüsse klar korreliert sind mit Nachbarbereichen reduzierter Gitterkonstanten (≤ 20%). Dies stützt die Interpretation, dass die kohlenstoffinduzierte Amorphisierung durch die ballistische Zerstörung einer grossen Anzahl individueller SiC Nanokristallite erfolgt.