X-Git-Url: https://hackdaworld.org/cgi-bin/gitweb.cgi?a=blobdiff_plain;f=nlsop%2Fnlsop_dpg_2004.tex;h=dc1a96123264a0ccd73d624e259160f40c5f82f0;hb=685656d1ac41afe08e862410beb643bc6ba4f450;hp=9677df6fd5b3d85ec2b41f62770a2c4eee039530;hpb=0be91e5fe99bb5e79ae3149360fcbc996b7c0e39;p=lectures%2Flatex.git diff --git a/nlsop/nlsop_dpg_2004.tex b/nlsop/nlsop_dpg_2004.tex index 9677df6..dc1a961 100644 --- a/nlsop/nlsop_dpg_2004.tex +++ b/nlsop/nlsop_dpg_2004.tex @@ -25,27 +25,218 @@ \input{seminar.bug} % Official bugs corrections \input{seminar.bg2} % Unofficial bugs corrections -\author{F. Zirkelbach, M. Haeberlen, J. K. N. Lindner \\ und B. Stritzker} -\title{Monte-Carlo-Simulation der Selbstorganisation amorpher nanometrischer $SiC_x$-Ausscheidungen in Silizium waehrend $C^+$-Ionen-Implantation} +\articlemag{1} \begin{document} -\extraslideheight{5in} +\extraslideheight{10in} +\slideframe{none} + +\def\slideleftmargin{.0in} +\def\sliderightmargin{0in} +\def\slidetopmargin{0in} +\def\slidebottommargin{.2in} % fucking slide number gone now :) + +% topic + +\begin{slide} +\begin{figure}[t] + \begin{center} + \includegraphics[height=1cm]{ifp.eps} + \\ + \includegraphics[height=2cm]{Lehrstuhl-Logo.eps} + \end{center} +\end{figure} +\begin{center} + \large\bf + Monte-Carlo-Simulation der Selbstorganisation amorpher nanometrischer $SiC_x$-Ausscheidungen in Silizium w"ahrend $C^+$-Ionen-Implantation +\end{center} +\begin{center} + F. Zirkelbach, M. H"aberlen, J. K. N. Lindner und B. Stritzker +\end{center} +\end{slide} + +% start of content +\ptsize{8} + +\begin{slide} +{\large\bf + Cross-Section TEM-Aufnahme selbstorganisierter amorpher Lamellen +} +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[width=10cm]{k393abild1.eps} + Hellfeld-TEM-Abbildung, $180 keV \textrm{ } C^+ \rightarrow Si(100)$, $150 \, ^{\circ} \mathrm{C}$, $4.3 \times 10^{17} cm^{-2}$ + \end{center} +\end{figure} +\end{slide} + +\begin{slide} +{\large\bf + Modell +} +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[width=8cm]{model1_.eps} + \end{center} +\end{figure} +\begin{itemize} + \item L"oslichkeit von Kohlenstoff in $c$-Silizium "uberschritten \\ $\rightarrow$ Nukleation sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen + \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ \\ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind amorph + \item $20-30\%$ geringere Dichte von amorphen zu kristallinen $SiC$ \\ $\rightarrow$ Druckspannungen auf Umgebung + \item nahe der Oberfl"ache \\ $\rightarrow$ Relaxation der Druckspannung in $z$-Richtung + \item Abbau der Kohlenstoff"ubers"attigung in kristallinen Gebieten \\ $\rightarrow$ Diffusion von Kohlenstoff in amorphe Gebiete + \item Druckspannungen \\ $\rightarrow$ bevorzugte Amorphisierung zwischen zwei amorphen Ausscheidungen +\end{itemize} +\end{slide} + +\begin{slide} +{\large\bf + Annahmen/N"aherungen +} +\begin{figure} + \begin{picture}(200,0)(-140,80) + \includegraphics[width=7cm]{2pTRIM180C.eps} + %\includegraphics[width=6cm]{implsim_new.eps} + \end{picture} +\end{figure} +\begin{itemize} + \item nukleare Bremskraft und \\ Konzentrationsprofil linear gen"ahert + \item Wahrscheinlichkeit der \\ Amorphisierung $\propto$ nukleare Bremskraft + \item lokale Amorphisierungswahrscheinlichkeit $\propto$ + \[ + \left\{ + \begin{array}{ll} + \textrm{mittlerer nuklearer Bremskraft} & \equiv \textrm{ballistische Amorphisierung, } b_{ap} \\ + \textrm{lokale Kohlenstoffkonzentration} & \equiv \textrm{kohlenstoffinduzierte Amorphisierung, } a_{cp} \\ + \textrm{Druckspannungen} & \equiv \textrm{spannungsinduzierte Amorphisierung, } a_{ap} + \end{array} \right . + \] +\end{itemize} +\[ + \begin{array}{ll} + p_{c \rightarrow a} & \displaystyle =b_{ap} + a_{cp} \times c^{\textrm{lokal}}_{\textrm{Kohlenstoff}} + \sum_{amorphe Nachbarn} \frac{a_{ap} \times c_{\textrm{Kohlenstoff}}}{\textrm{Abstand}^2}\\ + p_{a \rightarrow c} & =1-p_{c \rightarrow a} + \end{array} +\] +\end{slide} + +\begin{slide} +\section*{Simulation} +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[width=7cm]{gitter.eps} + \end{center} +\end{figure} +Dreiteilung des Simulationsalgorithmus: +\begin{enumerate} + \item Amorphisierung/Rekristallisation + \item Einbau des implantierten Kohlenstoffions ins Silizium-Target + \item Diffusionsprozess +\end{enumerate} +\end{slide} + +\begin{slide} +\section*{1) Amorphisierung/Rekristallisation} +\begin{itemize} + \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Sto"sprozess entsprechend nuklearer Bremskraft + \item Berechnung der lokalen Amorphisierungs- bzw. Rekristallisationswahrscheinlichkeit $p_{ca}$ und $p_{ac}$ + \item Ausw"urfeln der entscheidenden Zufallszahl +\end{itemize} +\section*{2) Einbau des implantierten Kohlenstoffions} +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[width=4cm]{sim_window.eps} + \end{center} +\end{figure} +\begin{itemize} + \item $\textrm{gesamter Kohlenstoff} < \textrm{steps} \times c_{ratio}$ + \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Kohlenstofferh"ohung +\end{itemize} +\end{slide} \begin{slide} -\maketitle +\section*{3) Diffusion} +Diffusion findet alle $d_v$ Schritte statt. +\begin{itemize} + \item Diffusion im Kristallinen: + \[ + \Delta c = \frac{\textrm{Differenz}}{2} \times dr_{cc} + \] + \item Diffusion von kristallinen in amorphe Gebiete: + \[ + \Delta c = c_C(Nachbar) \times dr_{ac} + \] +\end{itemize} +\section*{Variierte Parameter} +\begin{itemize} + \item Schrittzahl + \item Amorphisierung beschreibende Parameter + \item Diffusionsgeschwindigkeit und Diffusionsrate + \item Diffusion in $z$-Richtung + \item rein kristalline Diffusion +\end{itemize} \end{slide} \begin{slide} -\includegraphics[width=10cm,clip,draft=no]{k393abild1.eps} +\section*{Ergebnisse} +\begin{itemize} + \item Lamellare Strukturen! + \item Notwendig f"ur Bildung der lamellaren Ausscheidungen: + \begin{itemize} + \item hohe Schrittzahl und niedrige Amorphisierungswahrscheinlichkeiten + \item Diffusion von Kohlenstoff von kristallinen in amorphe Gebiete, insbesondere in $z$-Richtung + \begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[height=5cm]{mit_ohne_diff.eps} + \end{center} + \end{figure} + \end{itemize} + \end{itemize} \end{slide} \begin{slide} -\part{Modell} +\section*{Ergebnisse} +Amorph/Kristalline Diffusionsrate beeinflusst die Tiefe, in der erstmals lamellare Ordnung auftritt. +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[height=6cm]{high_low_ac-diff.eps} + \end{center} +\end{figure} +\end{slide} + +\begin{slide} +\section*{Ergebnisse} +Bildung komplement"ar angeordneter, amorpher kohlenstoffreicher Ausscheidungen in aufeinander folgenden Ebenen. +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[width=6cm]{z_z_plus_1.eps} + \includegraphics[width=5cm]{c_conc_z_z_plus_1.eps} + \end{center} +\end{figure} +\end{slide} + +\begin{slide} +\section*{Vergleich mit TEM-Aufnahme} +\begin{figure} + \begin{center} + \includegraphics[height=6cm]{if_cmp.eps} + \end{center} +\end{figure} +\end{slide} + +\begin{slide} +\section*{Zusammenfassung} \begin{itemize} - \item geringe L"oslichkeit von Kohlenstoff in Silizium $rightarrow$ kohlenstoffinduzierte Nukleation sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen - \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind amorph - \item $20-30%$ geringere Dichte von amorphen $SiC$ $\rightarrow$ + \item Einfaches Modell zur Erzeugung selbstorganisierter amorpher Ausscheidungen + \item lamellare Strukturen durch Simulation nachvollziehbar \end{itemize} +\section*{Ausblick} +\begin{itemize} + \item Zusammenhang zwischen Simulations- und Implantationsparametern + \item objektivere Methode zur Messung der lamellaren Struktur (Fouriertransformierte des Realbildes) + \item Vergleiche mit TEM-Aufnahmen, insbesondere der Dosisentwicklung +\end{itemize} +\end{slide} \end{document}