Abbildung 5.5: Das in diesem Kapitel
vorgestellte Ausdiffusionsmodell (Gleichung 5.2) beschreibt
den Zusammenhang zwischen und T. Die experimentellen Daten
(Symbole) korrespondieren mit jenen -Werten aus
Abbildung 5.4, die sich in der Tiefe des Damage-Peaks
ergeben.
Morehead und Crowder entwickelten in [Mor70] ein Modell, das die Temperaturabhängigkeit von der thermischen Ausdiffusion von Vakanzen, radial aus dem Zentrum einer zylinderförmigen Kollisionskaskade heraus, zuschrieb. Dennis et al. erweiterten dieses Modell dahingehend [Den75, Den76, Den78], daß sie eine radial Gauß-förmige Verteilung der Vakanzen annahmen.
Maszara und Rozgonyi [Mas86] kamen jedoch auf Grund der Abbildung 5.3 zum Schluß, daß die Kollisionskaskade eher einer Zigarre als einem Zylinder gleichen müßte und gaben folgende Formel für die Temperaturabhängigkeit von durch die Diffusion der Vakanzen an
und stehen einerseits für die
Aktivierungsenergie und andererseits für jene Temperatur, bei der die
Amorphisierung nur durch eine unendlich hohe Implantationsdosis D erreicht
werden könnte. Somit repräsentiert die Diffusion einer einzelnen
Vakanz, und spiegelt die globale Effizienz der
Damage-Produktion wieder. Die zusätzlichen Indizes min bzw. max
lassen sich dadurch erklären, daß -- wie im nächsten Abschnitt gezeigt
wird -- die Extremwerte von und genau bei
liegen. Mit k wird die Boltzmannkonstante bezeichnet.
Abbildung 5.5 vergleicht die aus dem Experiment gewonnen Verläufe von mit dem Diffusionsmodell aus Gleichung 5.2. Von besonderem Interesse für die Modellierung der Ortsabhängigkeit ist die Tatsache, daß bei geringeren Implantationsenergien auch kleinere kritische Amorphisierungsenergiedichten benötigt werden (siehe Abbildung 5.5; die Kurven für liegen unter jenen für 300keV)!
Diese Tatsache läßt sich jedoch ausgezeichnet an Hand der Abbildung 5.3 erklären, denn die Energiedichte ist für die 150keV-Siliziumionen höher als bei einer 300keV Implantation. Das hat zur Folge, daß bei 150keV die primären Punktdefekte dichter generiert werden, diese somit leichter clustern und schlußendlich schneller stabile Gitterschäden bilden können. Dieses Phänomen unterstützt die Idee, die Ortsabhängigkeit mit Hilfe von zu modellieren.