Sự vô định hình do khuyết tật gây ra của silic tinh thể như một cơ chế hình thành vùng hỗn loạn trong quá trình cấy ion

Journal of Computer-Aided Materials Design - Tập 4 - Trang 63-73 - 1997
Maria E. Barone1, Dimitrios Maroudas1
1Department of Chemical Engineering, University of California at Santa Barbara, Santa Barbara, U.S.A.

Tóm tắt

Một nghiên cứu mô phỏng ở quy mô nguyên tử được trình bày, cho thấy rằng sự vô định hình của silic trong quá trình cấy ion có thể được gây ra bởi sự sụp đổ của mạng tinh thể do khuyết tật gây ra. Ngưỡng vô định hình được tính toán dựa trên nồng độ khuyết tật quan trọng cần thiết để kích thích quá trình vô định hình ở nhiệt độ phòng. Các nồng độ này được tìm thấy xấp xỉ 28%, 20% và 25% của các nguyên tử tự kèm, các lỗ khuyết, hoặc các cặp Frenkel, tương ứng. Các mật độ khuyết tật cao này nhất quán với các đo lường thực nghiệm trong silic tự cấy với các ion năng lượng cao. Cấu trúc của các pha vô định hình do khuyết tật gây ra giống như của pha vô định hình thể tích được sinh ra từ quá trình làm nguội nhanh silic lỏng.

Từ khóa

#silic #vô định hình #cấy ion #khuyết tật #mô phỏng nguyên tử

Tài liệu tham khảo

Brown, W.L. and Ourmazd, A., Mater. Res. Soc. Bull., 17, No.6 (1992) 30. b. Williams, J.S., Mater. Res. Soc. Bull., 17, No. 6 (1992) 47. Campisano, S.U., Coffa, S., Raineri, V., Priolo, F. and Rimini, E., Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., B80/81 (1993) 514. Bai, G. and Nicolet, M.-A., J. Appl. Phys., 70 (1991) 649. Motooka, T., Phys. Rev., B49 (1994) 16367. Colombo, L. and Maric, D., Europhys. Lett., 29 (1995) 623. Maroudas, D., Barone, M.E. and Meng, B., In Srinivasan, G.R., Murty, C.S. and Dunham, S.T. (Eds.) Process Physics and Modeling in Semiconductor Technology, The Electrochemical Society Symposia Series, Vol. 96-4, The Electrochemical Society, Pennington, NJ, U.S.A., 1996, pp. 387–397. Diaz de la Rubia, T. and Gilmer, G.H., Phys. Rev. Lett., 74 (1995) 2507. Stillinger, F.H. and Weber, T.A., Phys. Rev., B31 (1985) 5262. Maroudas, D. and Pantelides, S.T., Chem. Eng. Sci., 49 (1994) 3001. Car, R. and Parrinello, M., Phys. Rev. Lett., 55 (1985) 2471. Allen, M.P. and Tildesley, D.J., Computer Simulation of Liquids, Oxford University Press, Oxford, U.K., 1990. Luedtke, W.D. and Landman, U., Phys. Rev., B40 (1989) 1164. Lam, N.Q. and Okamoto, P.R., Mater. Res. Soc. Bull., 19, No.7 (1994) 41. Phillpot, S.R., Lutsko, J.F., Wolf, D. and Yip, S., Phys. Rev., B40 (1989) 2831. b. Phillpot, S.R., Yip, S. and Wolf, D., Comput. Phys., 3, No. 6 (1989) 20. Caturla, M.J., Diaz de la Rubia, T. and Gilmer, G.H., Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., B106 (1995) 1. Tersoff, J., Phys. Rev., B37 (1988) 6991.