اثر دز كاشت هيدروژن بر روي خواص ساختاري و نيز الكتريكي تك كريستالهاي سيليكوني

Effect of hydrogen ion implantation dose on the structural and electrical properties of silicon single crystals

در اين تحقيق ، اثركاشت يون هيدروژن با انرژي 70keV بر خواص ميكرو-نانوساختاري(400) p-Si بررسي شده است. براي اين امر آناليزهاي پراش اشعه (X (XRD، ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) به منظور مطالعه بر روي ساختارنمونه هاي آسيب ديده در اثر كاشت انجام شدند. مقاومت الكتريكي صفحه اي نمونه هاي كاشته شده نيز توسط دستگاه چهار پروبي نقطه اي، اندازه گيري و مورد مطالعه قرار گرفتند. برطبق نتايج XRD، پهناي نصف ارتفاع پيك(400) Si با دزهاي مختلف،تغيير كرد، كه اين تغييرات به تنش و كرنش ايجاد شده بدليل كاشت، مربوط بود. نتايج AFM تشكيل تاول ها و ترك هاي حاصل از شكافت آنهارا بواسطه تغييرات دز كاشت نمايش داد. همچنين رابطه تنگي را بين زبري حاصل از كاشت و دز بكار رفته نشان داد. نتايج آزمايش چهار پروبي نيزمؤيد همان نتايج آناليز AFM بوده است.

In this study, the effect of hydrogen ion Dose with 70 keV energy on the micro and nano structural properties of p-Si (400) has been investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis and Atomic force microscopy (AFM) were performed to study the structure of irradiated samples. The electrical property was measured using four point probe apparatus. According to XRD results, the FWHM of Si (400) peak varies with dose for different samples. These variations are related to the stress and strain created by ion implantation. AFM results indicate the formation of closed and opened blisters depending on applied doses. AFM analysis also shows a close link between the roughness and the applied dose. Four point probe test depicts that the sheet resistivity depends strongly on hydrogen ion doses.