The investigation of ion implanted layers by scanning electron microscopy
Creators
- 1. Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung e.V., Freiburg im Breisgau (F.R. Germany). Inst. fuer Angewandte Festkoerperphysik
Description
SEM signals were used to image ion-implanted surfaces and to quantitatively analyze implanted layers. Silicon was used as substrate material for implantation, but some measurements on GaAs are also reported. Various ion species were implanted and the dependence of the signals upon fluence was studied. Electron backscattering and absorbed current were found to be influenced by the radiation damage rather than by the species of implanted ions. The degree of damage could be characterized by absorbed current measurements. The ion fluence necessary to produce amorphous layer was determined for N, P, and As in Si using this technique. This fluence was found to correspond to an energy deposition of 2.8 x 1021 keV/cm3. For the detection of very small amounts of implanted ions by characteristic X-rays, the electron energy must be fitted to the penetration depth of the ions under conditions maintaining reasonable excitation cross sections. The lowest value of the normalized detectability obtained in our measurements was 2.5 x 1013 ions/cm2 for 45 keV phosphorus. (orig.)
Abstract (German)
Raster-Elektronenmikroskopsignale wurden verwendet, um Bilder von ionengeimpften Oberflaechen aufzunehmen und die geimpften Schichten quantitativ zu analysieren. Als Traegermaterial fuer die Impfung wurde Silizium verwendet; jedoch wird auch ueber einige Messungen auf GaAs berichtet. Es wurde mit verschiedenen Ionenarten geimpft, und die Abhaengigkeit der Signale von der Fluenz wurde untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Elektronen-Rueckstreuung und die Stromaufnahme nicht durch die Art der geimpften Ionen, sondern durch die Strahlungsschaedigung beeinflusst werden. Der Schaedigungsgrad konnte durch Messungen der Stromaufnahme charakterisiert werden. Die zur Erzeugung amorpher Schichten erforderliche Ionenfluenz wurde unter Verwendung dieser Methode fuer N, P und As auf Si als Traegermaterial bestimmt. Es wurde festgestellt, dass diese Fluenz einer Energieaufnahme von 2,8 x 1021keV/cm3 entspricht. Zum Nachweis sehr kleiner Mengen eingeimpfter Ionen durch charakteristische Roentgenstrahlen muss man die Elektronenenergie der Eindringtiefe der eingeimpften Ionen so anpassen, dass geeignete Anregungsquerschnitte gewaehrleistet sind. Der in unseren Messungen festgestellte Mindestwert der normalisierten Nachweisgrenze betrug 2,5 x 1013 Ionen/cm2 bei Phosphor mit 45 keV. (orig.)Additional details
Identifiers
- DOI
- 10.1007/bf00896330;
Publishing Information
- Journal Title
- Applied Physics
- Journal Volume
- 10
- Journal Issue
- 2
- Series
- Appl. Phys.
- Journal Page Range
- 111-119
- ISSN
- 0340-3793
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 7266535
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Descriptors DEI
- ARSENIC IONS; BACKSCATTERING; CESIUM IONS; ELECTRON MICROSCOPY; ELECTRONS; GALLIUM ARSENIDES; GOLD IONS; ION IMPLANTATION; LAYERS; MAGNESIUM IONS; NITROGEN IONS; OXYGEN IONS; PHOSPHORUS IONS; PHYSICAL RADIATION EFFECTS; SILICON; SODIUM IONS
- Descriptors DEC
- ARSENIC COMPOUNDS; ARSENIDES; ATOMIC IONS; CHARGED PARTICLES; ELEMENTARY PARTICLES; ELEMENTS; FERMIONS; GALLIUM COMPOUNDS; IONS; LEPTONS; MICROSCOPY; RADIATION EFFECTS; SCATTERING; SEMIMETALS
Optional Information
- Notes
- 8 figs.; 1 tab.; 8 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent