Wpływ warunków wygrzewania na strukturę defektowÄ krzemu ...

4. Badania próbek Si:Mn z zastosowaniem spektroskopii masowej jonów wtórnychPrzy użyciu techniki SIMS („Secondary Ion Mass Spektrometry”) – spektroskopiimasowej jonów wtórnych, dla omawianych w rozprawie próbek Si:Mn przeprowadzonobadania mające na celu określenie zależności koncentracji manganu od głębokościw krysztale. Podobnie jak w przypadku poprzedniego rozdziału, charakterystyce takiejpoddane zostały próbki zarówno Cz-Si:Mn (implantacja do zimnego i gorącego podłoża),jak i Fz-Si:Mn (implantacja do gorącego podłoża), wygrzewane w różnych temperaturachoraz w niskich i podwyższonych ciśnieniach. Zaprezentowane i omówione zostanątzw. profile głębokościowe manganu dla próbek Si:Mn, w zależności od warunkówimplantacji, oraz parametrów poimplantacyjnego wygrzewania.4.1. Ogólna charakterystyka techniki SIMS dla pomiarów profili głębokościowychdomieszekSpektroskopia masowa jonów wtórnych, uważana za jedną z najbardziej czułychspośród metod analizy powierzchni, jest szeroko stosowaną techniką dla analizy składuchemicznego ciał stałych, pomiaru ilościowego i jakościowego pierwiastków śladowych orazdomieszek, w szczególności stosowana dla półprzewodników i cienkich warstw.Podstawowym zjawiskiem, na którym opiera się SIMS, jest wtórna emisja jonowa, będącawynikiem bombardowania powierzchni próbki wiązką jonów pierwotnych (rys. 4.1) [1-5].W wyniku tego bombardowania następuje rozpylenie cząstek: elektronów, neutralnychatomów i grup atomów, dodatnich i ujemnych jonów wtórnych (zarówno atomowych,jak i utworzonych z grup atomów), a także fotonów. Metoda SIMS polega na pomiarzei analizie mas jonów wtórnych niosących informacje o składzie chemicznym warstwyprzypowierzchniowej.Typowe stanowisko badawcze SIMS składa się z następujących elementów: źródła jonów pierwotnych (wyrzutnia jonowa), analizatora mas jonów pierwotnych, układu formującego (ogniskującego) oraz przyspieszającego wiązkę, uchwytu trzymającego próbkę, układu soczewek przyspieszających jony wtórne, spektrometru mas dla analizy jonów wtórnych, w tym do pomiaru stosunku ich masydo ładunku (m/e),- 38 -