Neutron and X-ray diffraction investigations of silicon implanted by phosphorus ions

A silicon crystal slice of 0.2 mm thickness is implanted with 28 ke V phosphorus ions at a dose of 2 × 1015 cm−2. Both thermal neutron and X-ray double crystal diffractometry and X-ray topography demonstrate the existence of a distorted crystal region near the amorphous layer. The mean atomic distance is increased by 3.1 × 10−5 and 1.5 × 10−5 perpendicular and parallel to the implanted layer, respectively. By isochronal annealing in the temperature range of 400 to 1000 °C radiation defects recover, the implanted layer is recrystallized, and at higher temperatures crystal lattice defects are generated. Eine 0,2 mm dicke Si-Scheibe wurde mit 2 × 1015 Phosphorionen/cm2 einer Energie von 28 keV implantiert. Sowohl neutronen- und röntgendiffraktometrische als auch röntgentopographische Untersuchungen zeigen die Existenz einer verzerten Kristallregion nahe des amorphen Gebietes. Die mittleren Atomabstände senkrecht zur implantierten Schicht sind um 3,1 × 10−5 und parallel zu ihr um 1,5 × 10−5 vergrößert. Isochrone Anlaßbehandlungen im Temperaturbereich von 400 bis 1000 °C heilen Strahlenschäden aus, rekristallsieren das amorphe Gebiet und führen bei höheren Temperaturen zur Neubildung von Kristallgitterdefekten.