Ionization-induced damage increase in As-implanted GaAs

• Autorzy: Warchoł S. , Rzewuski H.

Warianty tytułu

PL

Wpływ jonizacji na wzrost zaburzenia sieci w GaAs implantowanym arsenem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of 300 keV electron irradiation on the behaviour of post-implantation defects in GaAs at room temperature has been investigated. The effect opposite to defect annealing, i.e. the increase of post-implantation damage level has been observed. The n-GaAs wafers of <100> orientation were implanted with 150 keV As(sup +) ions at RT. The implantation doses of 1 and 2x10(sup 13) ions cm(sup -2) at a constant flux of 0.1 µA cm(sup -2) were employed to create disorder level below the amorphization threshold. Then the samples were irradiated with a scanned beam of 300 keV electrons to a total dose of 1x10(sup 17) cm(sup -2). The electron beam intensity of1 µA cm(sup -2) was used to maintain the sample at constant temperature not excceding 320 K. The depth damage distributions of post-implantation defects before and after electron irradiation have been measured by using RBS and channeling spectroscopy of 2 MeV(sup 4)H(sup +) ions. The results show a distinct increase of a damage level after electron irradiation which amounts to about 100% of the initial damage created for both ion implantation doses. Tentative explanation of this effect is based on the reported earlier observations that ionization changes the charge state of defects. As a consequence, rearrangement of defects takes place, giving rise to their out-diffusion from the clusters created by ion implantation, increasing in this way a total level of damage.

PL

Badano wpływ elektronów o energii 300 keV na defekty poimplantacyjne w GaAs w temperaturze pokojowej. Zaobserwowano efekt przeciwny do wygrzewania defektów, to jest wzrost poimplantacyjnego poziomu zaburzenia. Płytki GaAs typu n i orientacji <100> implantowano jonami As(sup +) o energii 150 keV w temp. pokojowej. Stosowano dawki implantowanych jonów 1 i 2 x 10(sup 13) cm(sup -2) utrzymując stałe natężenie wiązki jonów 0.1 µA cm(sup -2). Otrzymany poziom zdefektowania był niższy od progu amorfizacji. Następnie próbki zostały napromieniowane elektronami o energii 300 keV wiązką przemiataną, o całkowitej dawce 1 x 10(sup 17) cm(sup -2). Stosowane natężenie wiązki elektronów 1 µA cm(sup -2) pozwalało na utrzymanie stałej temperatury próbki nie przekraczającej 320 K. Rozkład głębokościowy defektów poimplantacyjnych mierzony był metodą RBS-c [ MeV(sup 4)He(sup +)] zarówno przed jak i po napromieniowaniu próbki elektronami. Otrzymane wyniki wykazują wyraźny wzrost poziomu zdefektowania po napromieniowaniu elektronami, wynoszący około 100% początkowej wartości zaburzenia dla obu stosowanych dawek implantacji. Wstępne wyjaśnienie tego efektu oparto na publikowanych wcześniej obserwacjach, wiążących zmiany stanu ładunkowego defektów pod wpływem jonizacji. W rezultacie zachodzi zmiana położenia defektów i ich dyfuzja z klasterów wytworzonych przez implantowane jony, co prowadzi do wzrostu poziomu zaburzenia kryształu.

Słowa kluczowe

EN

ion implantation; ionization; arsenic

PL

implantacja jonów; jonizacja; arsen

• Wydawca: Institute of Nuclear Chemistry and Technology
• Czasopismo: Nukleonika
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. 43, nr 1
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr.

Twórcy

autor

Warchoł S.

autor

Rzewuski H.

• Department of Radiochemistry, Institute of Nuclear Chemistry and Technology, 16 Dorodna Str., 03-195 Warsaw, Poland