Issues

 / 

1995

 / 

March

  

Instruments and methods of investigation


Impurity ion implantation into silicon single crystals: efficiency and radiation damage

 a,  b
a Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, Leninsky prosp. 53, Moscow, 119991, Russian Federation
b Department of Physics, Belarussian State University, prosp. F. Skoriny 4, Minsk, 220050, Belarus

The ion implantation method is analysed from the point of view of its efficiency as a technique for doping silicon with donor and acceptor impurities, for synthesising silicon-based compounds and for producing gettering layers and optoelectronic structures. The introduction, agglomeration, and annealing of radiation-produced defects in ion-implanted silicon are considered. The role of interstitial defects in radiation-related defect formation is estimated. Mechanisms of athermal migration of silicon atoms in the silicon lattice are analysed.

Fulltext pdf (621 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.1070/PU1995v038n03ABEH000079
PACS: 68.55.Ln, 78.50.Ge
DOI: 10.1070/PU1995v038n03ABEH000079
URL: https://ufn.ru/en/articles/1995/3/g/
A1995QU24300007
Citation: Vavilov V S, Chelyadinskii A R "Impurity ion implantation into silicon single crystals: efficiency and radiation damage" Phys. Usp. 38 333–343 (1995)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Вавилов В С, Челядинский А Р «Ионная имплантация примесей в монокристаллы кремния: эффективность метода и радиационные нарушения» УФН 165 347–358 (1995); DOI: 10.3367/UFNr.0165.199503g.0347

References (78) ↓ Cited by (22) Similar articles (18)

  1. ’Gр’?у’?’?’? ’R, ’a’?р’?’? ’Kzh ’s’?’?’?ch’?с’?’?’? ’?с’?’?’?ы ’?’?’?р’?т’?kh’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’a’?р, 1985) с. 494; Brodie I, Murray J Physics Of Microfabrication (New York: Plenum, 1982)
  2. ’E’?’?’?’?’?’? ’E ’l Usp. Fiz. Nauk 145 329 (1985); Vavilov V S Sov. Phys. Usp. 28 196 (1985)
  3. ’i’?’?’?’? ’F ’K’?ф’?’?ты ’? ’?р’?’?’?с’? ’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?р’?’?’?’?’? (’a.: ’a’?р, 1984) с. 475; Ravi K V Impurities And Defects In Semiconducting Silicon (New York: Plenum, 1981)
  4. ’a’?’?ь’?’?’?с’?’?’? ’a ’I, ’dс’?’?’?с’?’?’? ’E ’G ’lтру’?тур’?ы’? ’?’?ф’?’?ты ’? ’?’?’?’?’?р’?ст’?’?’?’?kh ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’a’?т’?’?’?ур’?’?ya, 1984) с. 240
  5. ’E’?’?’?’?’?’? ’E ’l, ’F’?с’?’?’?’? ’E ’s, ’aу’?’?sh’?’? ’G ’v ’K’?ф’?’?ты ’? ’?р’?’?’?’?’? ’? ’?’? ’?’?’? ’?’?’?’?рkh’?’?ст’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1990) с. 212
  6. ’G’?р ’v ’zр’?kh’?zh’?’?’?’?’? ’?т’?’?’?ыkh ch’?ст’?ts с’?’?’?’?ь ’?’?shch’?ст’?’? (’a.: ’R’’, 1950) с. 150; Bohr N The Penetration Of Atomic Particles Through Matter (Copenhagen: Mat. Fys. Meddl., 1948)
  7. ’Fу’?’?kh’?’? ’a ’B, ’F’?’?’?р’?’? ’s ’s ’e’?’?р’?’?т’?ch’?с’?’?’? ’?’?т’?р’? ’? ’?р’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’? ’? т’?’?р’?ыkh т’?’?’?kh (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’G’I’p, 1979) с. 319
  8. ’Gур’?’?’?’?’? ’B ’s, ’F’?’?’?р’?’? ’s ’s, ’Fу’?’?kh’?’? ’a ’B, ’n’?’?’?’?’? ’a ’a ’n’?’?’?’?tsы ’?’?р’?’?’?тр’?’? ’?р’?стр’?’?ст’?’?’?’?’?’?’? р’?с’?р’?’?’?’?’?’?’?ya ’?’?’?’?’?-’?’?’?’?’?’?т’?р’?’?’?’?’?ыkh ’?р’?’?’?с’?’? (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’G’I’p, 1979) с. 352
  9. Blood P, Deurnaley G, Wilkins M Radial. Eff. 21 245 (1974)
  10. Michel J, Kimerling L et al. Mat. Sci. Forum 143-147 707 (1993)
  11. Biersack J P Ion beam modification of materials: Proc. Int. Conf. IBMM 92 Vol. 1 (Amsterdam: North-Holland, 1993) p. 12
  12. ’Iус’?’? ’E ’a, ’Iус’?’?’? ’a ’R ’? ’?р. Fiz. Tverd. Tela 7 2077 (1965); Gusev V M, Guseva M I et al. Sov. Phys. Solid State 7 1673 (1966)
  13. ’Iус’?’? ’E ’a, ’Iус’?’?’? ’a ’R ’zр’?р’?’?’? (12) 25 (1979)
  14. James H, Lark-Norovitz K Z. Phys. Chem. 198 107 (1951)
  15. ’K’?ур’?ch’?’?с’?’?’? ’B ’E, ’F’?chур’?’? ’I ’B, ’v’?’?’?’?’? ’M ’E, ’l’?’?р’?’?’? ’’ ’l ’R’?’?у’?ьс’?ы’? ’?тzh’?’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’?ыkh ’?’?т’?р’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1982) с. 208
  16. ’F’?р’?’?тт ’Kzh, ’Gур’?уэ’? Zh ’n’?ch’?ch’?ы’? ’?’?ф’?’?ты ’? т’?’?р’?ыkh т’?’?’?kh (’i’?’?. ’G ’R ’G’?’?т’?’?с, ’n ’E ’a’?sh’?’?’?ts, ’B ’v ’dр’?’?’?’?) (’a.: ’a’?р, 1979) с. 305
  17. ’K’?’?с ’Kzh, ’E’?’?ьyaр’? ’Kzh ’i’?’?’?’?ts’?’?’?’?ы’? эфф’?’?ты ’? т’?’?р’?ыkh т’?’?’?kh (’a.: ’R’’, 1960) с. 523
  18. Brinkman J J. Appl. Phys. 25 961 (1954)
  19. Seitz F, Koehler J Solid State Phys. 2 307 (1954)
  20. ’E’?’?’?’?’?’? ’E ’l, ’F’?’? ’B ’M, ’v’?ya’?’?’?’? ’d ’i ’a’?kh’?’?’?’?’?ы ’?’?р’?’?’?’?’?’?’?ya ’? ’?’?’?р’?ts’?’? ’?’?ф’?’?т’?’? ’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?kh (’a.: ’v’?у’?’?, 1981) с. c. 368
  21. ’F’?’?’?’?’?р ’a ’R ’? ’?р. Usp. Fiz. Nauk 147 523 (1985); Klinger M I et al. Sov. Phys. Usp. 28 994 (1985)
  22. Watkins G D Mat. Sci. Forum 143-147 5 (1993)
  23. Aleshchenko Yu A et al. Radial. Eff. Defects Solids 25 323 (1993)
  24. ’z’?’?’?’?’? ’z ’E, ’K’?’?’?’?’?’? ’M ’l, ’O’?р’?’?’? ’I ’v Fiz. Tekh. Poluprovodn. 21 984 (1987); Pavlov P V, Demidov E S, Zorina G N Sov. Phys. Semicond. 21 603 (1987)
  25. Vinetskii V L, Kondrachuk A V Radial. Eff. 30 227 (1976)
  26. Watkins G D Lattice Defects in Semiconductors (Conf. Ser., 23, 1974) (London: Institute of Physics, 1975) p. 1
  27. Corbett J W, Watkins G D Phys. Rev. Lett. 7 314 (1961)
  28. Corbett J W, Watkins G D Phys. Rev. 138 555 (1965)
  29. Whan R E J. Appl. Phys. 37 3378 (1966)
  30. Barness C E IEEE Trans. Nucl. Sci. 16 28 (1969)
  31. Brower K L, Beezhold W J J. Appl. Phys. 43 3499 (1972)
  32. Stein H J, Vook F L, Brice D K et al. Radiat. Eff. 6 19 (1970)
  33. ’G’?р’?’?’?’?’? ’M ’F, ’Iус’?’? ’E ’a, ’a’?рты’?’?’?’?’? Yu ’E ’? ’?р. ’i’?’?’?’?ts’?’?’?’?ы’? ’?’?ф’?’?ты ’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?kh (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’G’I’p, 1972) с. 8
  34. Brower K L Proc. 5th Int. Conf. Ion Implant., Boulder, Colorado, 1976
  35. Cheng L J, Lori J Phys. Rev. 171 856 (1968)
  36. Speriosu V S, Glass H L, Kobayshi T Appl. Phys. Lett. 34 539 (1979)
  37. Kyutt R N, Petrashen P V, Sorokin M L Phys. Status Solidi A 60 381 (1980)
  38. Tkachev V D, Holzer G, Chelyadinskii A R Phys. Status Solidi A 85 K43 (1984)
  39. Baker J A, Tucker T N, Moyer N E, Bacchert R C J. Appl. Phys. 39 4365 (1968)
  40. Eer Nisse E P Appl. Phys. Lett. 18 581 (1971)
  41. Araika Rivera O J, Chelyadinskii A R, Dravin V A et al. Nucl. Inslrum. Methods B 73 503 (1993)
  42. ’lт’?’?ь’?’?kh ’E ’s, ’n’?’?ch’?’? ’E ’K, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i Fiz. Tekh. Poluprovodn. 12 2074 (1978); Stel’makh V F, Tkachev V D, Chelyadinskii A R Sov. Phys. Semicond. 12 1239 (1978)
  43. Grob A, Grob J J, Golanskii A Nucl. Inslrum. Methods B 19-20 55 (1987)
  44. ’lт’?’?ь’?’?kh ’E ’s, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i ’e’?’?’?тр’?’?’?’?ya т’?kh’?’?’?’?. ’a’?т’?р’?’?’?ы 7 77 (1980)
  45. Jung W, Newell G S Phys. Rev. 132 648 (1963)
  46. ’G’?т’?’?’? ’E ’B, ’I’?р’?’?’?’?’?с’?’?’? Yu ’E, ’l’?’?’?’? ’E ’d ’? ’?р. Fiz. Tekh. Poluprovodn. 6 1683 (1972); Botvin V A, Gorelkinskii Yu V, Sigle V O et al. Sov. Phys. Semicond. 6 1453 (1973)
  47. Berezhnov N I, Stelmakh V F, Chelyadinskii A R Phys. Status Solidi A 78 K121 (1983)
  48. ’G’?р’?’?’?’?’? ’M ’F, ’Iус’?’? ’E ’a, ’lтр’?’?ьts’?’? ’’ ’v ’i’?’?’?’?ts’?’?’?’?ы’? ’?’?ф’?’?ты ’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?kh (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’G’I’p, 1972) с. 8
  49. Negrini P, Servidori M, Solmi S Philos. Mag. A 61 553 (1990)
  50. ’l’?’?р’?’?’? ’R ’v, ’z’?’?’?’?’?р’?’? ’B ’R, Sh’?’?’?’?’?’? ’E ’v Fiz. Tekh. Poluprovodn. 18 680 (1984); Smirnov I N, Ponomarev A I, Shemelev V N Sov. Phys. Semicond. 18 422 (1984)
  51. Zh’?’?’?’? ’B ’v, ’l’?’?’?р’?’? ’E ’E, ’n’?’?ch’?’? ’E ’K ’K’B’v ’G’l’l’i 20 409 (1976)
  52. ’lт’?’?ь’?’?kh ’E ’s, ’n’?’?ch’?’? ’E ’K, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i Fiz. Tverd. Tela 20 2196 (1978); Stel’makh V F, Tkachev V D, Chelyadinskii A R Sov. Phys. Solid Stale 20 1267 (1978)
  53. Tan S J, Berry B S, Frank W J F Ion Implantation In Semiconductors And Other Matter (Ed. B L Crowder) (New York: Plenum, 1974) p. 19
  54. Seshan K, Washburn J Radiat. Eff. 26 31 (1975)
  55. ’G’?р’?zh’?’?’? ’v ’R, ’lт’?’?ь’?’?kh ’E ’s, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Fiz. (7) 76 (1984); Berezhnov N I, Stel’makh V F, Chelyadinskii A R Sov. Phys. J. 27 608 (1984)
  56. Jadan M, Berezhnov N I, Chelyadinskii A R in Abstr. X Int. Conf. Ion Implant. Technology, Catania, Italy, 1994
  57. Brower K L Phys. Rev. B 14 872 (1976)
  58. ’G’?р’?zh’?’?’? ’v ’R, ’lу’?ру’?-’G’?’?’?’?’?ch Yu ’i, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i, Kh’?’?’? ’Rс’?’?’?’?ь Kh’?’?’? ’n’?kh’?р Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Fiz. (4) 55 (1981)
  59. Eriksson L, Davies J A, Denhartog J Can. Nucl. Technol. 5 40 (1966)
  60. North J C, Gibbson W M Appl. Phys. Lett. 16 126 (1970)
  61. Hirvonen J K, Eisen F H Appl. Phys. Lett. 19 14 (1971)
  62. ’K’?ур’?ch’?’?с’?’?’? ’B ’E, ’z’?’?’?’? ’E ’z, ’F’?sh’?’?’?’?’? ’G ’z, ’Iр’?’?’?’?’?тр’?’? ’a ’z’?’?’?рkh’?’?сть. ’s’?’?’?’?’?, kh’?’?., т’?kh’?. 9 77 (1986)
  63. ’Iр’?тtssh’?’?ь ’i, ’K’?ур’?ch’?’?с’?’?’? ’B ’E, ’z’?’?’?’? ’E ’z Fiz. Tverd. Tela 28 3134 (1986); Grotzschel R, Dvurechenskii A V, Popov V P Sov. Phys. Solid Stale 28 1763 (1986)
  64. Kh’?’?’? ’Rс’?’?’?’?ь Kh’?’?’? ’n’?kh’?р ’B’?т’?р’?ф. ’?’?с. ... ’?’?’?’?. ф’?’?.-’?’?т. ’?’?у’? (’a’?’?с’?: ’G’I’p, 1993)
  65. Gossick B R J. Appl. Phys. 30 1214 (1959)
  66. Matthews M D, Ashby S J Philos. Mag. 27 1313 (1973)
  67. Webber R F, Thorn R S, Large L N Int. J. Electron. 26 163 (1969)
  68. ’lт’?’?ь’?’?kh ’E ’s., ’lу’?ру’?-’G’?’?’?’?’?ch Yu ’i, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Fiz. (9) 115 (1987)
  69. Antoniadis D A, Moskowitz I J. Appl. Phys. 53 6788 (1982)
  70. McKeighen R E, Koehler J C Phys. Rev. B 4 362 (1971)
  71. Gwozdz P S, Koehler J S Phys. Rev. B 6 4571 (1972)
  72. Bourgoin J C, Corbett J W Inst. Phys. Conf. Ser. 23 149 (1975)
  73. Weiser K Phys. Rev. 126 1427 (1962)
  74. ’I’?р’?с’?’?’?’? ’B ’G., Ts’?рts’?’?’?’?’? ’B ’B Fiz. Tekh. Poluprovodn. 13 350 (1979); Gerasimov A B, Tsertsvadze A A Sov. Phys. Semicond. 13 203 (1979)
  75. ’G’?р’?zh’?’?’? ’v ’R, ’lу’?ру’?-’G’?’?’?’?’?ch Yu ’i, Ch’?’?ya’?’?’?с’?’?’? ’B ’i ’n’?’?. ’?’?’?’?. ’Eс’?с’?yu’?. ’?’?’?ф. ’?’? ф’?’?’?’?’? ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’? Ch. 1 (’F’?’?’?, 1990) с. 274
  76. Berezhnov N I, Chelyadinskii A R, Jadan M, Suprun-Belevich Yu R Nucl. Instrum. Methods B 73 357 (1993)
  77. ’Bkh’?’?т’?’? ’E ’K, ’G’?’?’?т’?’? ’E ’E, ’F’?’?’?’?’? ’I ’v, ’l’?’?р’?’?’? ’’ ’l Fiz. Tekh. Poluprovodn. 24 72 (1990); Akhmetov V D, Bolotov V V, Kamaev G N, Smirnov L S Sov. Phys. Semicond. 24 44 (1990)
  78. Watkins G D Radiation Effects In Semiconductors (New York: Plenum Press, 1968) p. 67

© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions