教程#1——离子在固体中的射程、剂量及辐照损伤简述 该教程将介绍如何确定离子的能量和剂量,使其注入靶后能达到我们所要求的浓度和深度。为了说明这一点,我们以在 CMOS 半导体器件中注入 n 型井为例。注入硅中的离子(即注入原子)应为 n 型元素,并在表面以下约为 250 nm(2500Ǻ )深处达到浓度峰值(以投影射程计)。掺杂原子的浓度峰值为每平方厘米5 × 1018个离子。尽管这看起来有些复杂(特别是如果你不是一个电气工程师的话),但它只要求磷(P)或砷(As)或锑(Sb)元素的离子被直接注入到样品的一定深度并形成一定的浓度(磷、砷和锑原子都是硅中的 n 型掺杂剂)。 作为一个附加条件,我们假定注入离子(即加速器加速的粒子)的能量不超过 200keV。【注意:TRIM 很多情况下使用 Ǻ (埃)作为单位是因为其大约是固体中单层原子的厚度。这常用于估计靶的微观损伤。】 这一系列问题将是该教程的主旨。在阅读完本教程之后,你将能够回答将任意离子注入到任意靶材料情况下的这些问题。 确定入射离子的种类和能量 点击桌面上的 SRIM 图标 点击 Stopping and Range Tables(S&R Tables) 首先输入离子。开始可以点击在“ION”旁边上的帮助按钮。阅读后点击键关闭窗口。 为了在硅中注入形成一个 n 型井,你需要从元素周期表的第五列中选择一种元素来作为杂质元素注入。典型的掺杂元素是磷(P)、砷(As)或锑(Sb)。我们选项居中的砷(As)开始。要键入一种离子,点击窗口中 Ion 边上的键打开元素周期表并选择 As 作为入射离子。 程序将会自动填充描述入射离子性质的各种选项框。注意到其使用的离子质量并不是砷问题: 注入何种元素? 需要注入多大的剂量(ions/cm2)? 靶在注入后是否会产生非晶化? ? CLOSE PT 的平均原子质量,而是丰度最大的同位素(MAI)的质量。你可以通过使用元素周期表键来验证,它会给出各种砷原子质量的说明。 在窗口中向下来到了Target 按钮。点击帮助按钮。 指定靶的成分为硅,利用按钮选定Si。 注意到此时靶原子的质量不再是其最大丰度同位素(MAI)质量,而是元素的平均自然质量。你可以通过使用元素周期表键来验证,它会给出各种硅原子质量的说明。点击按钮关闭窗口。 剩下的描述靶的表格是空白的,也是非必须的。选项“Stoich”用于计算混合物靶时指定其中每种元素的化学计量。 点击 我们将计算结果...