离子注入试验报告重点讲义资料VIP专享

离子注入实验报告材料科学与工程1 实验目的：（1）了解离子注入原理，掌握注入完成后的退火仪器原理及操作。（2）学会在样品上制作欧姆接触， 四探针法测量样品退火前后的薄层电阻；用热电笔法测量退火前后样品的导电类型，熟悉霍尔测量的原理和装置。2 离子注入原理：离子注入 是利用某些杂质原子经离化后形成带电杂质离子，离子经过一定的电场加速，直接轰击靶材料实现掺杂或其他作用。一般的说,离子能量在1－5KeV 的称为离子镀； 0.1-50KeV 称作离子溅射； 10－几百 KeV 称为离子注入。离子注入在半导体掺杂领域有很多优点：注入杂质不受把材料固溶度的限制，杂质的面密度和掺杂深度精确可控)，横向扩散小，大面积均匀性好，掺杂纯度高，能够穿透一定的掩蔽膜， 在化合物半导体工艺中有特殊意义。同时离子注入还可应用于金属改性和加工，生物研究等领域。3 离子注入设备离子注入设备通常由离子源、分析器、加速聚焦体系统和靶室等组成。如下图所示：1．离子源：由产生高密度等离子体的腔体和引出部分（吸极）组成。通常使用的有高频等离子源、电子振荡型等离子源（潘宁源）、双等离子源等、双彭源、转荷型负离子源、溅射型负离子源等。2．加速器：产生强的电场，将离子源出来的离子加速到所需要的能量。3．分析器：离子分选器。离子源产生的离子束中往往有几种离子。用分析器可以从这些离子中选择出所需要的。磁分析器： 在离子通道上加磁场， 离子在磁场中偏转。 磁场一定时离子在磁场中的运动半径由离子的荷质比和能量决定。让选中离子的偏转半径正好可以准直地进入管道。4．偏转扫描离子注入机中应该保持高真空。实际上其中不可避免的有残留的气体分子，离子在行进过程中可能和其碰撞并且交换电荷变成中性原子。中性原子的能量、电荷属性和离子不同，注入到靶材料上会引起注入不均匀。偏转扫描是在离子束进入靶室前给其施加电场，电场使其中的离子偏转进入靶室，中性原子则不被偏转而不进入靶室。从而去掉了中性粒子。5．X,Y 扫描器离子束束斑很小，一般只有微米量级。给离子束施加磁场或电场，使其在X,Y 方向扫描。在靶上均匀扫描。6．靶室放置、取出样品。可以有给样品加温的装置。4 实验内容：由小组四人合作完成以下内容：（a）A 角的任务：完成接收样品；用四探针法测量样品退火前后的薄层电阻；用热电笔法测量退火前后样品的导电类型。记录：样品的注入条件；样品退火前后的薄层电阻；退火前后样品的导电类型；上述...