Range and damage profiling after heavy ion implantation in the MeV region

Abstract

Si crystals are implanted with 2 MeV O+ and Si+ ions. The ion and damage profiles are revealed by beveling. The implanted oxygen concentration is measured at the beveled surface with a microprobe. The radiation damage profile is investigated by high resolution electron microscopy. The micrographs are analysed quantitatively as far as the size and depth distribution of radiation induced clusters is concerned with a Leitz Texture-Analysis-System. The damage profile matches the ion profile in case of O+ implantation, yet both ranges are about 20% shallower than the LSS estimate. In case of Si+ implantation, however, the damage profile agrees with the LSS theory. Si-Kristalle werden mit 2 MeV O+- and Si+-Ionen implantiert. Durch einem Schrägschliff wird das Ionen- und das Strahlenschädigungsprofil freigelegt. Mit einer Mikrosonde wird das Sauer-stoffprofil auf dem Schrägschliff gemessen. Das Strahlenschädigungsprofil wird durch hochauflösende Elektronenmikroskopie untersucht. Die Aufnahmen werden mit einem Leitz-Textur-Analyse-Gerät quantitativ bezüglich der Größen- und Tiefenverteilung von Strahlenschädigungsclustern vermessen. Beide Profile ergeben im Fall der O+-Implantation ein zusammenpassendes Bild, die Reichweiten sind allerdings um etwa 20% kleiner als nach LSS berechnete Werte. Dagegen wird für das Strahlenschädigungsprofil nach Si+-Beschuß eine gute Übereinstimmung mit der LSS-Theorie erhalten.