Dotierstoffverteilungen

Alle Dotierstoffkonzentrationen, die auf konventionelle Weise berechnet wurden (siehe Abbildungen 4.14, 4.18, 4.22, 4.26, 4.30, 4.34, 4.38, 4.42, 4.46, 4.50, 4.54, 4.58), haben folgende Eigenschaften:

• man erkennt sofort, daß die Statistik der Verteilungen völlig unzureichend ist;
• der ausgeprägte Konzentrations-Peak entlang der senkrecht verlaufenden [100]-Richtung (siehe Abbildung 4.13), der durch kanalisierte Ionen gebildet wird, ist zwar erkennbar, jedoch kann keine seriöse Abschätzung der maximalen Eindringtiefe vorgenommen werden;
• Channeling-Phänomene in anderen kristallographischen Vorzugsrichtungen (z.B. [110] Kanal; dieser schließt mit dem [100] Kanal eine Winkel von 45 ein und stellt eigentlich den größten Raum für ,,Channeling`` zur Verfügung (siehe Abbildung 2.19)) sind praktisch nicht präsent;
• allerdings kann die mittlere Eindringtiefe ermittelt werden.

Analysiert man jedoch die Konzentrationen, die mit Hilfe der ,,Trajectory Split`` Methode simuliert wurden (siehe Abbildungen 4.15, 4.19, 4.23, 4.27, 4.31, 4.35, 4.39, 4.43, 4.47, 4.51, 4.55, 4.59), so können zusätzliche Erkenntnisse gewonnen werden:

• das statistische Rauschen ist bereits so klein, daß nach der Berechnung der Randverteilung ein Vergleich mit SIMS Messungen möglich ist;
• die Haupteigenschaften der Referenzverteilung werden bereits wiedergegeben:
  • der Peak entlang der [100]-Richtung,
  • und ,
  • Bewegung der Ionen entlang anderer Vorzugsrichtungen (z.B.\ [110] und [010]),
  • die Unsymmetrie der Verteilung durch den Kippwinkel von 7;
• das unterschiedliche Channeling-Verhalten der einzelnen Ionenarten ist erkennbar (vgl. Abbildungen 4.27, 4.43, 4.59):
  • Bor als leichtes Ion kann sehr stark gestreut werden (siehe Kapitel 2.3), tritt daher in viele Kanäle ein, aber die Wahrscheinlichkeit darin längere Wegstrecken zurückzulegen, ist gering. Dadurch sind die Konzentrations-Peaks bereits bei mittleren Energien nicht mehr sehr stark ausgeprägt (siehe Abbildungen 4.23, 4.27).
  • Phosphor wird auf Grund seiner fast dreimal so großen atomaren Masse nicht mehr so effektiv gestreut und kann durch seine höhere Ordnungszahl größere kritische Winkel zu den Kanälen einnehmen, ohne dabei die Kanalisierung zu verlieren (vgl.Tabelle 2.4). Dadurch behält die Verteilung ihre Unsymmetrie und ihre Peaks auch bei höheren Energien.
  • Arsen kann punkto Channeling auf Grund stark divergierenden Verhaltens überhaupt nicht mehr mit leichten Ionen verglichen werden. Die im Verhältnis zu Bor fast siebenfache Masse läßt das Ion nur um sehr kleine Winkel streuen. Die elektronische Abbremsung spielt in diesem Energiebereich eine untergeordnete Rolle (vgl.\ Tabelle 2.3). Dadurch treten zwar die Ionen in nicht so viele Kanäle ein, können sich aber sehr effizient in diesen ausbreiten und es enstehen ausgeprägte Konzentrations-,,Peaks`` (siehe Abbildung 4.59).