摻雜技術(shù)離子注入ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 19:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ? ? ?? ? ? ? 以上各式可用于評(píng)價(jià) 質(zhì)量分析器的分辨本領(lǐng)。 BE? 磁質(zhì)量分析器 光闌 1 光闌 2 v?mFB?r12am2 qVF q v B q Bm????????為向心力，使離子作圓周運(yùn)動(dòng)， 半徑為 1122aa22o22m V Vmvrq B q B q B????? ? ? ?????? ?? 從上式可知，滿足荷質(zhì)比 的離子可通過光闌 2。 ao 222VqrB?或者對(duì)于給定的具有荷質(zhì)比為 qo 的離子，可通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng) B 使之滿足下式，從而使該種離子通過光闌 2， 12a2o2 VBqr??? ???? 另外，若固定 r 和 Va ，通過連續(xù)改變 B ，可使具有不同荷質(zhì)比的離子依次通過光闌 2，測(cè)量這些不同荷質(zhì)比的離子束流的強(qiáng)度，可得到入射離子束的質(zhì)譜分布。 其余的離子則不能通過光闌 2，由此達(dá)到分選離子的目的。 兩種質(zhì)量分析器的比較 在 質(zhì)量分析器中，所需離子不改變方向，但在輸出的離子束中容易含有中性粒子。磁質(zhì)量分析器則相反，所需離子要改變方向，但其優(yōu)點(diǎn)是中性粒子束不能通過。 EB? 離子注入過程：入射離子與半導(dǎo)體（靶）的原子核和電子不斷發(fā)生碰撞，其方向改變，能量減少，經(jīng)過一段曲折路徑的運(yùn)動(dòng)后，因動(dòng)能耗盡而停止在某處。 yx0z 平均投影射程 射程： 離子從入射點(diǎn)到靜止點(diǎn)所通過的總路程。 平均射程： 射程的平均值，記為 R 。 投影射程： 射程在入射方向上的投影長(zhǎng)度，記為 xp 。 平均投影射程： 投影射程的平均值，記為 RP 。 標(biāo)準(zhǔn)偏差： ? ? 2p p pR x R? ? ? ? ?yxpxpypz0z 平均投影射程與初始能量的關(guān)系 nnddESx?eeeddES k Ex??? ?n e n ed d d dE E E S S x? ? ? ?P00P 0nedddddREEEERxE x S S? ? ? ?? ? ?由此可得平均投影射程為 入射離子能量損失的原因是受到 核阻擋 與 電子阻擋。 核阻擋 電子阻擋 一個(gè)入射離子在 dx 射程內(nèi)，由于與核及電子碰撞而失去的總能量為 Se 的計(jì)算較簡(jiǎn)單，離子受電子的阻力正比于離子的速度。 Sn 的計(jì)算比較復(fù)雜，而且無法得到解析形式的結(jié)果。下圖是數(shù)值計(jì)算得到的曲線形式的結(jié)果。 ddExed()dExnd()dExE1E 2E02EE?在 處 ，Sn = Se (2) 當(dāng) E0 遠(yuǎn)大于 E2 所對(duì)應(yīng)的能量值時(shí)， Sn Se ，以電子阻擋為主，此時(shí)散射角較小，離子近似作直線運(yùn)動(dòng)，射程分布較集中。隨著離子能量的降低，逐漸過渡到以核阻擋為主，離子射程的末端部分又變成為折線。 (1) 當(dāng)入射離子的初始能量 E0 小于 E2 所對(duì)應(yīng)的能量值時(shí)， Sn Se ，以核阻擋為主，此時(shí)散射角較大，離子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大偏折，射程分布較為分散。 px pxpr pr 在實(shí)際工作中，平均投影射程 RP (197。) 及標(biāo)準(zhǔn)偏差 ?RP (197。)與注入能量 (KeV) 的關(guān)系可從下圖 （下表）查到。 入射能量 注入硅中的離子 20 40 60 80 100 120 140 160 180 B RP 714 1413 2074 2695 3275 3802 4284 4745 5177 ?RP 276 443 562 653 726 713 855 910 959 P RP 255 488 729 976 1228 1483 1740 1996 2256 ?RP 90
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