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铒离子注入绝缘体上Si的射程分布研究

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

秦希峰, 马桂杰, 时术华, 王凤翔, 付刚, 赵金花
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  • 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和横向离散规律等是很重要的. 用200500 keV能量的铒(Er)离子注入SOI(silicon-on-insulator,绝缘体上的硅)样品中,利用卢瑟福背散射(RBS)技术研究了剂量为21015 cm-2的Er离子注入SOI的平均投影射程Rp和射程离散Rp,把测出的实验值和SRIM软件得到的理论计算值进行了比较,发现平均投影射程Rp的实验值跟理论计算值符合较好,射程离散 Rp的实验值和理论计算值差别大一些.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11205096)、山东省自然科学基金(批准号:ZR2011AM011,ZR2013AM014)、山东建筑大学博士基金(批准号:XNBS1341)和济南市科技发展项目(批准号:201202092,OUT_02440)资助的课题.
    [1]

    Ennen H, Schneider J, Pomrenke G, Axmann A 1983 Appl. Phys. Lett. 43 943

    [2]

    Xiao Z S, Xu F, Zhang T H, Cheng G A, Gu L L 2009 Acta Phys. Sin. 58 164 (in Chinese)[肖志松, 徐飞, 张通和, 程国安, 顾岚岚 2009 物理学报 58 164]

    [3]
    [4]
    [5]

    Wang J Z, Shi Z Q, Lou H N, Zhang X L, Zuo Z W, Pu L, Ma E, Zhang R, Zheng Y L, Lu F, Shi Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 4243 (in Chinese)[王军转, 石卓琼, 娄昊楠, 章新栾, 左则文, 濮林, 马恩, 张荣, 郑有炓, 陆昉, 施毅 2009 物理学报 58 4243]

    [6]

    Hansson G V, Du W X, Elfving A, Duteil F 2001 Appl. Phys. Lett. 78 2104

    [7]
    [8]

    Lei H B, Yang Q Q, Wang Q M 1998 Acta Phys. Sin. 47 1201 (in Chinese)[雷红兵, 杨沁清, 王启明 1998 物理学报 47 1201]

    [9]
    [10]

    Liang J J, Chen W D, Wang Y Q, Chang Y, Wang Z G 2000 Chin. Phys. 9 783

    [11]
    [12]
    [13]

    Ding W C, Liu Y, Zhang Y, Guo J C, Zuo Y H, Cheng B W, Yu J Z, Wang Q M 2009 Chin. Phys. B 18 3044

    [14]
    [15]

    Chen C Y, Chen W D, Wang Y Q, Song S F, Xu Z J 2003 Acta Phys. Sin. 52 736 (in Chinese)[陈长勇, 陈维德, 王永谦, 宋淑芳, 许振嘉 2003 物理学报 52 736]

    [16]
    [17]

    Qin X F, Chen M, Wang X L, Liang Y and Zhang S M 2010 Chin. Phys. B 19 113403

    [18]

    Galli M, Politi A, Belotti M, Gerace D, Liscidini M, Patrini M, Andreani L C 2006 Appl. Phys. Lett. 81 251114

    [19]
    [20]

    Qin X F, Li H Zh, Li S, Ji Z W, W H N, Wang F X, Fu G 2012 Chin. Phys. B 21 066105

    [21]
    [22]

    Barrios A, Lipson M 2005 Opt. Express 13 10092

    [23]
    [24]
    [25]

    Zelsmann M, Picard E, Charvolin T, Hadji E, Heitzmann M 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2542

    [26]
    [27]

    Qin X F, Ji Z Wu, Chen M, Liu X H, Wang X L, Wang K M, Zhao Q T, Fu G 2012 Nuclear Inst. and Methods in Physics Research B 278 1

    [28]
    [29]

    Chu W K, Mayer J W, Nicolet M A 1978 Backscattering Spectrometry (New York: Academic) chap 5, p137-141

    [30]
    [31]

    Liu X D 2003 Ph. D. dissertation (Jinan: Shandong University) (in Chinese)[刘向东2003博士学位论文(济南: 山东大学)]

    [32]
  • [1]

    Ennen H, Schneider J, Pomrenke G, Axmann A 1983 Appl. Phys. Lett. 43 943

    [2]

    Xiao Z S, Xu F, Zhang T H, Cheng G A, Gu L L 2009 Acta Phys. Sin. 58 164 (in Chinese)[肖志松, 徐飞, 张通和, 程国安, 顾岚岚 2009 物理学报 58 164]

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    Wang J Z, Shi Z Q, Lou H N, Zhang X L, Zuo Z W, Pu L, Ma E, Zhang R, Zheng Y L, Lu F, Shi Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 4243 (in Chinese)[王军转, 石卓琼, 娄昊楠, 章新栾, 左则文, 濮林, 马恩, 张荣, 郑有炓, 陆昉, 施毅 2009 物理学报 58 4243]

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    Galli M, Politi A, Belotti M, Gerace D, Liscidini M, Patrini M, Andreani L C 2006 Appl. Phys. Lett. 81 251114

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    Barrios A, Lipson M 2005 Opt. Express 13 10092

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    Zelsmann M, Picard E, Charvolin T, Hadji E, Heitzmann M 2003 Appl. Phys. Lett. 83 2542

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  • [1] 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. 物理学报, 2011, 60(6): 066101. doi: 10.7498/aps.60.066101
    [2] 秦希峰, 王凤翔, 梁毅, 付刚, 赵优美. 铒离子注入6H-SiC的横向离散研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6390-6393. doi: 10.7498/aps.59.6390
    [3] 刘雪芹, 王印月, 甄聪棉, 张静, 杨映虎, 郭永平. 离子注入和固相外延制备Si1-x-yGexCy半导体薄膜. 物理学报, 2002, 51(10): 2340-2343. doi: 10.7498/aps.51.2340
    [4] 应丽贞, 赵新生, 张纪才, 戴伦, 秦国刚. 离子注入GaN的拉曼散射研究. 物理学报, 2002, 51(3): 629-634. doi: 10.7498/aps.51.629
    [5] 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. 物理学报, 2010, 59(11): 7974-7978. doi: 10.7498/aps.59.7974
    [6] 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. 物理学报, 2006, 55(4): 2073-2077. doi: 10.7498/aps.55.2073
    [7] 朱贺, 张兵坡, 王淼, 胡古今, 戴宁, 吴惠桢. 高剂量As离子注入对高阻Si电学特性的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 136803. doi: 10.7498/aps.63.136803
    [8] 苏海桥, 陈猛, 李志杰, 袁兆林, 祖小涛, 付玉军, 薛书文. Ti离子注入和退火对ZnS薄膜结构和光学性质的影响. 物理学报, 2009, 58(10): 7108-7113. doi: 10.7498/aps.58.7108
    [9] 付伟佳, 刘志文, 刘明, 牟宗信, 张庆瑜, 关庆丰, 陈康敏. 离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5693-5699. doi: 10.7498/aps.58.5693
    [10] 刘向绯, 任 峰, 蒋昌忠, 付 强. Ag离子注入非晶SiO2的光学吸收、拉曼谱和透射电镜研究. 物理学报, 2005, 54(10): 4633-4637. doi: 10.7498/aps.54.4633
    [11] 李天晶, 李公平, 马俊平, 高行新. 钴离子注入对二氧化钛晶体的结构和光学性能的影响. 物理学报, 2011, 60(11): 116102. doi: 10.7498/aps.60.116102
    [12] 王引书, 李晋闽, 王玉田, 林兰英, 金运范. 不同剂量C离子注入Si单晶中Si1-xCx合金的形成及其特征. 物理学报, 2000, 49(11): 2210-2213. doi: 10.7498/aps.49.2210
    [13] 侯 娟, 郑毓峰, 董有忠, 匡代洪, 孙言飞, 李 强. Er3+注入CdTe薄膜的结构和光电性能研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6684-6690. doi: 10.7498/aps.55.6684
    [14] 王引书, 李晋闽, 王玉田, 孙国胜, 林兰英, 王衍斌. 预注入对Si1-xCx合金形成的影响. 物理学报, 2001, 50(7): 1329-1333. doi: 10.7498/aps.50.1329
    [15] 河裾厚男, 陈志权. He离子注入ZnO中缺陷形成的慢正电子束研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4353-4357. doi: 10.7498/aps.55.4353
    [16] 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. 物理学报, 2007, 56(8): 4930-4935. doi: 10.7498/aps.56.4930
    [17] 张崇宏, 张丽卿, 杨义涛, 周丽宏, 李炳生. 惰性气体离子注入铝镁尖晶石合成金属纳米颗粒的探索. 物理学报, 2009, 58(1): 399-403. doi: 10.7498/aps.58.399
    [18] 张崇宏, 杨义涛, 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. 物理学报, 2008, 57(8): 5165-5169. doi: 10.7498/aps.57.5165
    [19] 李斌成, 高卫东, 韩艳玲, 刘显明. 离子注入硅片快速退火后的红外椭偏光谱研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1632-1637. doi: 10.7498/aps.59.1632
    [20] 潘峰, 丁斌峰, 法涛, 成枫锋, 周生强, 姚淑德. Fe离子注入ZnO生成超顺磁纳米颗粒. 物理学报, 2011, 60(10): 108501. doi: 10.7498/aps.60.108501
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-11
  • 修回日期:  2014-05-16
  • 刊出日期:  2014-09-05

铒离子注入绝缘体上Si的射程分布研究

  • 1. 山东建筑大学理学院, 济南 250101
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11205096)、山东省自然科学基金(批准号:ZR2011AM011,ZR2013AM014)、山东建筑大学博士基金(批准号:XNBS1341)和济南市科技发展项目(批准号:201202092,OUT_02440)资助的课题.

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和横向离散规律等是很重要的. 用200500 keV能量的铒(Er)离子注入SOI(silicon-on-insulator,绝缘体上的硅)样品中,利用卢瑟福背散射(RBS)技术研究了剂量为21015 cm-2的Er离子注入SOI的平均投影射程Rp和射程离散Rp,把测出的实验值和SRIM软件得到的理论计算值进行了比较,发现平均投影射程Rp的实验值跟理论计算值符合较好,射程离散 Rp的实验值和理论计算值差别大一些.

English Abstract

参考文献 (32)

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