硅中离子注入硫属元素引入深能级的研究

硅中离子注入硫属元素引入深能级的研究硅中离子注入硫属元素引入深能级的研究摘要：硅中离子注入 (SIMS) 技术是分析材料元素成分及其分布的一种有效、灵敏的表征手段。本文主要探讨了硅中离子注入硫属元素后

硅中离子注入硫属元素引入深能级的研究 硅中离子注入硫属元素引入深能级的研究 摘要：硅中离子注入(SIMS)技术是分析材料元素成分及其分布的一 种有效、灵敏的表征手段。本文主要探讨了硅中离子注入硫属元素后引 入的深能级，并对其形成机理进行了分析。研究表明，硫属元素离子注 入硅晶体中会形成硫杂质原子，其中部分硫原子会和晶格中硅原子形成 硅-硫化物，进而引入硫-硅化合物形成的深能级，对硅晶体的性能产生一 定的影响。通过实验结合理论模拟，深入研究了硫属元素离子注入硅晶 体中的过程和形成的深能级特性。 关键词：硅中离子注入，硫属元素，深能级，硅-硫化物，性能影响 一、引言 硅中离子注入技术是现代材料科学研究中常用的一种表征手段，其 通过注入所需原子离子，通过表征样品中离子的分布情况来研究材料的 成分和性能。其中，硫属元素是硅晶体中重要的掺杂元素之一。大量的 研究表明，硫属元素的不同掺杂方式和浓度对硅晶体的性能有着较大影 响。在硅中离子注入过程中，硫属元素的注入会导致硅晶体中硫杂质原 子的形成，引起硅的晶体结构发生改变，因此引入了形成的深能级。本 文主要对其形成机理及其对硅晶体性能的影响进行探讨。 二、实验过程 本实验针对1次序列玻璃中硅单晶进行硫属元素的注入，使用了40 keV的硫离子进行注入。样品在加热处理过程中得到了不同剂量的硫注 入。在样品处理成后，样品的硫浓度及注入深度进行了测试。实验过程 中，我们通过X射线衍射技术和光致发荧光技术对样品中形成的硅-硫化 物进行了表征，分析了硫-硅化合物形成的深能级特性。另一方面，我们 也通过VTST和DFT理论模拟的方法研究了硫-硅化合物产生过程中的原 子结构变化。