铒离子注入6H-SiC的横向离散研究

秦希峰; 王凤翔; 梁毅; 付刚; 赵优美

doi:10.7498/aps.59.6390

摘要

利用离子注入掺杂技术设计、制作半导体集成器件时,了解离子注入半导体材料的射程分布、射程离散和横向离散规律等是很重要的.用400 keV能量的铒(Er)离子分别与样品表面法线方向成0°,45°和 60°倾角注入碳化硅(6H-SiC)晶体中,利用卢瑟福背散射技术研究了剂量为5×1015 cm-2 的400 keV Er离子注入6H-SiC晶体的横向离散.测出的实验值与TRIM98和SRIM 2006得到的理论模拟值进行了比较,发现实验值跟TRIM98和SRIM

关键词:

Abstract

It is very important to consider the distribution of range, range straggling and lateral spread of ions implanted into semiconductor materials in design and fabrication of semiconductor integration devices by ion implantation. Er ions with energy of 400 keV were implanted in 6H-SiC crystal samples under the angles of 0°, 45° and 60°, respectively. The lateral spread of Er ions with dose of 5×1015 cm-2 at energy of 400 keV implanted in 6H-SiC crystal were measured by Rutherford backscattering technique. The measured lateral spread is compared with TRIM98 and SRIM2006 codes prediction. It is seen that the experimental lateral spread well justifies the theoretical values. The value from TRIM98 agrees somewhat better to the experimental data than the value obtained based on SRIM2006.

Keywords:

作者及机构信息

1.
山东建筑大学理学院,济南 250101

基金项目: 山东建筑大学校内基金(批准号: XN070109)资助的课题.

Authors and contacts

1.
College of Science, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101,China

参考文献

[1]	Derycke V, Soukiassian P G, Amy F, Chabal Y J, D'Angelo M D, Enriquez H B, Silly M G 2003 Nat. Mater. 2 253
[2]	Katsumata H, Uekusa S, Sai H 1996 J. Appl. Phys. 80 2383
[3]	Phys. Sin. 57 4456 (in Chinese) [贾仁需、张义门、张玉明、郭辉、栾苏珍 2008 57 4456]
[4]	Gao X, Sun G S, Li J M, Zhang Y X, Wang L, Zhao W S, Zeng Y P 2005 Chin. Phys. 14 599
[5]	Rittenhous T L, Bohn P W, Hossain T K, Adesida I, Lindesay J, Marcus A 2004 J. Appl. Phys. 95 490
[6]	Lin H F, Xie E Q, Ma Z W, Zhang J, Peng A H, He D Y 2004 Acta Phys. Sin. 53 2780 (in Chinese) [林洪峰、谢二庆、马紫微、张军、彭爱华、贺德衍 2004 53 2780]
[7]	Li B, Chen Z M, Lin T, Pu H B, Li Q M, Li J 2007 Chin. Phys. 16 3470
[8]	Kozanecki A, Jeynes C, Sealy B J, Nejim A 1998 Nucl. Instrum. Meth. B 136-138 1272
[9]	Yan H, Chen G H, Wong S P, Kwok R W M 1998 Acta Phys. Sin. 47 876 (in Chinese) [严辉、陈光华、黄世平、郭伟民 1998 47 876]
[10]	Yang Y T, Han R, Wang P 2008 Chin. Phys. B 17 3459
[11]	Dontas I, Kennou S 2001 Diam. Relat. Mater. 10 13
[12]	Jia R X, Zhang Y M, Zhang Y M, Guo H, Luan S Z 2008 Acta
[13]	Kozanecki A, Jeynes C, Barradas N P 1999 Nucl. Instrum. Meth. B 148 512
[14]	Wang Y X, Wen J, Tang Y Q, Guo Z, Tang H G, Wu J X 1998 Chin. Phys. 7 589
[15]	Awahara K, Uekusa S, Goto T 1999 Nucl. Instrum. Meth. B 148 507
[16]	Jin H, Bu F L, Wang R, Li L H, Yang W Y, Zhang L G, An L N 2009 Acta Phys. Sin. 58 2594 (in Chinese) [金华、卜凡亮、王蓉、李丽华、杨为佑、张立功、安立楠 2009 物〖16] Kozanecki A, Glukhanyuk V, Jantsch W 2003 Mat. Sci. Eng. B 105 169
[17]	Furukawa S, Matsumura H 1973 Appl. Phys. Lett. 22 97
[18]	Wang K M, Shi B R, Wang Z L, Zhao Q T, Liu X D, Liu J T 1991 Chinese Phys. Lett. 8 244
[19]	Morvan E, Mestres, Pascual J, Flores D, Vellvehi M, Rebollo J 1999 Mat. Sci. Eng. B 61-62 373
[20]	Chu W K, Mayer J W, Nicolet M A 1978 Backscattering Spectrometry (New York: Academic) chap 5, p137—141

施引文献

[1]	Derycke V, Soukiassian P G, Amy F, Chabal Y J, D'Angelo M D, Enriquez H B, Silly M G 2003 Nat. Mater. 2 253
[2]	Katsumata H, Uekusa S, Sai H 1996 J. Appl. Phys. 80 2383
[3]	Phys. Sin. 57 4456 (in Chinese) [贾仁需、张义门、张玉明、郭辉、栾苏珍 2008 57 4456]
[4]	Gao X, Sun G S, Li J M, Zhang Y X, Wang L, Zhao W S, Zeng Y P 2005 Chin. Phys. 14 599
[5]	Rittenhous T L, Bohn P W, Hossain T K, Adesida I, Lindesay J, Marcus A 2004 J. Appl. Phys. 95 490
[6]	Lin H F, Xie E Q, Ma Z W, Zhang J, Peng A H, He D Y 2004 Acta Phys. Sin. 53 2780 (in Chinese) [林洪峰、谢二庆、马紫微、张军、彭爱华、贺德衍 2004 53 2780]
[7]	Li B, Chen Z M, Lin T, Pu H B, Li Q M, Li J 2007 Chin. Phys. 16 3470
[8]	Kozanecki A, Jeynes C, Sealy B J, Nejim A 1998 Nucl. Instrum. Meth. B 136-138 1272
[9]	Yan H, Chen G H, Wong S P, Kwok R W M 1998 Acta Phys. Sin. 47 876 (in Chinese) [严辉、陈光华、黄世平、郭伟民 1998 47 876]
[10]	Yang Y T, Han R, Wang P 2008 Chin. Phys. B 17 3459
[11]	Dontas I, Kennou S 2001 Diam. Relat. Mater. 10 13
[12]	Jia R X, Zhang Y M, Zhang Y M, Guo H, Luan S Z 2008 Acta
[13]	Kozanecki A, Jeynes C, Barradas N P 1999 Nucl. Instrum. Meth. B 148 512
[14]	Wang Y X, Wen J, Tang Y Q, Guo Z, Tang H G, Wu J X 1998 Chin. Phys. 7 589
[15]	Awahara K, Uekusa S, Goto T 1999 Nucl. Instrum. Meth. B 148 507
[16]	Jin H, Bu F L, Wang R, Li L H, Yang W Y, Zhang L G, An L N 2009 Acta Phys. Sin. 58 2594 (in Chinese) [金华、卜凡亮、王蓉、李丽华、杨为佑、张立功、安立楠 2009 物〖16] Kozanecki A, Glukhanyuk V, Jantsch W 2003 Mat. Sci. Eng. B 105 169
[17]	Furukawa S, Matsumura H 1973 Appl. Phys. Lett. 22 97
[18]	Wang K M, Shi B R, Wang Z L, Zhao Q T, Liu X D, Liu J T 1991 Chinese Phys. Lett. 8 244
[19]	Morvan E, Mestres, Pascual J, Flores D, Vellvehi M, Rebollo J 1999 Mat. Sci. Eng. B 61-62 373
[20]	Chu W K, Mayer J W, Nicolet M A 1978 Backscattering Spectrometry (New York: Academic) chap 5, p137—141

[1]	余森, 许晟瑞, 陶鸿昌, 王海涛, 安瑕, 杨赫, 许钪, 张进成, 郝跃. 离子注入诱导成核外延高质量AlN. , 2024, 73(19): 196101. doi: 10.7498/aps.73.20240674
[2]	邓发明. 强激光照射对6H-SiC晶体电子特性的影响. , 2016, 65(10): 107101. doi: 10.7498/aps.65.107101
[3]	秦希峰, 马桂杰, 时术华, 王凤翔, 付刚, 赵金花. 铒离子注入绝缘体上Si的射程分布研究. , 2014, 63(17): 176101. doi: 10.7498/aps.63.176101
[4]	杜洋洋, 李炳生, 王志光, 孙建荣, 姚存峰, 常海龙, 庞立龙, 朱亚滨, 崔明焕, 张宏鹏, 李远飞, 王霁, 朱卉平, 宋鹏, 王栋. He离子辐照6H-SiC引入缺陷的光谱研究. , 2014, 63(21): 216101. doi: 10.7498/aps.63.216101
[5]	云志强, 魏汝省, 李威, 罗维维, 吴强, 徐现刚, 张心正. 6H-SiC的飞秒激光超衍射加工. , 2013, 62(6): 068101. doi: 10.7498/aps.62.068101
[6]	康朝阳, 唐军, 李利民, 潘海斌, 闫文盛, 徐彭寿, 韦世强, 陈秀芳, 徐现刚. 不同极性6H-SiC表面石墨烯的制备及其电子结构的研究. , 2011, 60(4): 047302. doi: 10.7498/aps.60.047302
[7]	秦希峰, 梁毅, 王凤翔, 李双, 付刚, 季艳菊. 铒离子注入碳化硅的射程和退火行为研究. , 2011, 60(6): 066101. doi: 10.7498/aps.60.066101
[8]	刘显明, 李斌成, 高卫东, 韩艳玲. 离子注入硅片快速退火后的红外椭偏光谱研究. , 2010, 59(3): 1632-1637. doi: 10.7498/aps.59.1632
[9]	张大成, 申艳艳, 黄元杰, 王卓, 刘昌龙. 绝缘体中金属离子注入合成纳米颗粒的理论研究. , 2010, 59(11): 7974-7978. doi: 10.7498/aps.59.7974
[10]	苏海桥, 薛书文, 陈猛, 李志杰, 袁兆林, 付玉军, 祖小涛. Ti离子注入和退火对ZnS薄膜结构和光学性质的影响. , 2009, 58(10): 7108-7113. doi: 10.7498/aps.58.7108
[11]	杨义涛, 张崇宏, 周丽宏, 李炳生, 张丽卿. 惰性气体离子注入铝镁尖晶石合成金属纳米颗粒的探索. , 2009, 58(1): 399-403. doi: 10.7498/aps.58.399
[12]	张洪华, 张崇宏, 李炳生, 周丽宏, 杨义涛, 付云翀. 碳化硅中氦离子高温注入引入的缺陷及其退火行为的光谱研究. , 2009, 58(5): 3302-3308. doi: 10.7498/aps.58.3302
[13]	杨义涛, 张崇宏, 周丽宏, 李炳生. 铝镁尖晶石中He离子注入引起损伤的退火行为研究. , 2008, 57(8): 5165-5169. doi: 10.7498/aps.57.5165
[14]	胡良均, 陈涌海, 叶小玲, 王占国. Mn离子注入InAs/GaAs量子点结构材料的光电性质研究. , 2007, 56(8): 4930-4935. doi: 10.7498/aps.56.4930
[15]	陈志权, 河裾厚男. He离子注入ZnO中缺陷形成的慢正电子束研究. , 2006, 55(8): 4353-4357. doi: 10.7498/aps.55.4353
[16]	钟红梅, 陈效双, 王金斌, 夏长生, 王少伟, 李志锋, 徐文兰, 陆卫. 基于离子注入技术的ZnMnO半导体材料的制备及光谱表征. , 2006, 55(4): 2073-2077. doi: 10.7498/aps.55.2073
[17]	周拥华, 张义门, 张玉明, 孟祥志. 6H-SiC pn结紫外光探测器的模拟与分析. , 2004, 53(11): 3710-3715. doi: 10.7498/aps.53.3710
[18]	张纪才, 戴伦, 秦国刚, 应丽贞, 赵新生. 离子注入GaN的拉曼散射研究. , 2002, 51(3): 629-634. doi: 10.7498/aps.51.629
[19]	尚也淳, 张义门, 张玉明. SiC/SiO2界面粗糙散射对沟道迁移率影响的Monte Carlo研究. , 2001, 50(7): 1350-1354. doi: 10.7498/aps.50.1350
[20]	尚也淳, 张义门, 张玉明. 6H-SiC电子输运的Monte Carlo模拟. , 2000, 49(9): 1786-1791. doi: 10.7498/aps.49.1786

计量

文章访问数: 9632
PDF下载量: 828
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板