Модификация кремния в условиях синергии высокоинтенсивной имплантации ионов титана и энергетического воздействия мощного ионного пучка на поверхность

Аннотация

Методы модификации поверхностных и приповерхностных слоев материалов и покрытий ионными пучками находят применение во многих областях науки и техники. Развитие методов глубокого ионного легирования приповерхностных слоев полупроводниковых материалов, а также металлов и сплавов благодаря усилению радиационно-стимулированной диффузии в условиях, когда глубокие слои облучаемого образца не подвергаются значительному температурному воздействию, представляет значительный интерес для практической реализации технологий направленного улучшения эксплуатационных свойств деталей и изделий различного назначения. Настоящая работа посвящена исследованию особенностей и закономерностей реализации синергии высокоинтенсивной имплантации ионов титана при плотностях тока в несколько сотен миллиампер на квадратный сантиметр с одновременным энергетическим воздействием на поверхность пучка ионов субмиллисекундной длительности с плотностью мощности, достигающей нескольких десятков киловатт на квадратный сантиметр. Впервые показано, что синергия высокоинтенсивной имплантации ионов и энергетического воздействия пучка ионов высокой плотности мощности, на примере имплантации титана в кремний, обеспечивает возможность роста глубины ионного легирования от долей мкм до 6 мкм за счет увеличения времени облучения от 0,5 до 60 мин.