nlsop/nlsop_dpg_2005.tex

   1 \documentclass[semhelv]{seminar}
   2
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   5 \usepackage[latin1]{inputenc}
   6 \usepackage[T1]{fontenc}
   7 \usepackage{amsmath}
   8 \usepackage{ae}
   9
  10 \usepackage{calc}               % Simple computations with LaTeX variables
  11 \usepackage[hang]{caption2}     % Improved captions
  12 \usepackage{fancybox}           % To have several backgrounds
  13
  14 \usepackage{fancyhdr}           % Headers and footers definitions
  15 \usepackage{fancyvrb}           % Fancy verbatim environments
  16 \usepackage{pstcol}             % PSTricks with the standard color package
  17
  18 \usepackage{graphicx}
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  20
  21 \usepackage{semcolor}
  22 \usepackage{semlayer}           % Seminar overlays
  23 \usepackage{slidesec}           % Seminar sections and list of slides
  24
  25 \input{seminar.bug}             % Official bugs corrections
  26 \input{seminar.bg2}             % Unofficial bugs corrections
  27
  28 \articlemag{1}
  29
  30 \begin{document}
  31
  32 \extraslideheight{10in}
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  34
  35 \def\slideleftmargin{.0in}
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  37 \def\slidetopmargin{0in}
  38 \def\slidebottommargin{.2in} % fucking slide number gone now :)
  39
  40 % topic
  41
  42 \begin{slide}
  43 \begin{figure}[t]
  44  \begin{center}
  45   \includegraphics[height=1cm]{ifp.eps}
  46   \\
  47   \includegraphics[height=2cm]{Lehrstuhl-Logo.eps}
  48  \end{center}
  49 \end{figure}
  50 \begin{center}
  51  \large\bf
  52  Kinetik des Selbstorganisationsvorgangs bei der Bildung von $SiC_x$-Ausscheidungs-Arrays in $C^+$-Ionen-implantiertem Silizium
  53 \end{center}
  54 \begin{center}
  55  F. Zirkelbach, M. H"aberlen, J. K. N. Lindner und B. Stritzker
  56 \end{center}
  57 \end{slide}
  58
  59 % start of content
  60 \ptsize{8}
  61
  62 \begin{slide}
  63 {\large\bf
  64  "Uberblick
  65 }
  66 \begin{picture}(300,30)
  67 \end{picture}
  68 \begin{itemize}
  69  \item selbstorganisierte $SiC_x$-Ausscheidungen
  70  \item Modell zur Beschreibung des Selbstorganisationsprozesses
  71  \item Umsetzung des Modells in eine Monte-Carlo-Simulation
  72  \item Vergleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Befunden
  73  \item Zusammenfassung
  74 \end{itemize}
  75 \end{slide}
  76
  77 \begin{slide}
  78 {\large\bf
  79  Cross-Section TEM-Aufnahme selbstorganisierter amorpher Lamellen
  80 }
  81 \begin{figure}
  82  \begin{center}
  83   \includegraphics[width=10cm]{k393abild1_.eps}
  84   Hellfeld-TEM-Abbildung, $180 keV \textrm{ } C^+ \rightarrow Si(100)$, $150 \, ^{\circ} \mathrm{C}$, $4.3 \times 10^{17} cm^{-2}$
  85  \end{center}
  86 \end{figure}
  87 \end{slide}
  88
  89 \begin{slide}
  90 {\large\bf
  91  Modell
  92 }
  93 \begin{figure}
  94  \begin{center}
  95   \includegraphics[width=10cm]{model1_s_german.eps}
  96  \end{center}
  97 \end{figure}
  98  \scriptsize
  99 \begin{itemize}
 100  \item L"oslichkeit von Kohlenstoff in $c$-Silizium "uberschritten \\ $\rightarrow$ {\bf Nukleation} sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen
 101  \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ \\ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind {\bf amorph}
 102  \item $20-30\%$ geringere Dichte von amorphen zu kristallinen $SiC$ \\ $\rightarrow$ {\bf Druckspannungen} auf Umgebung
 103  \item nahe der Oberfl"ache \\ $\rightarrow$ {\bf Relaxation} der Druckspannung in $ {\bf z}$-{\bf Richtung}
 104  \item Abbau der Kohlenstoff"ubers"attigung in kristallinen Gebieten \\ $\rightarrow$ {\bf Diffusion} von Kohlenstoff in amorphe Gebiete
 105  \item Druckspannungen \\ $\rightarrow$ {\bf bevorzugte Amorphisierung} zwischen zwei amorphen Ausscheidungen
 106 \end{itemize}
 107 \end{slide}
 108
 109 \begin{slide}
 110 {\large\bf
 111  Simulation
 112 }
 113 %\begin{picture}(50,50)(-50,0)
 114  \begin{figure}
 115   \includegraphics[width=7cm]{gitter_oZ.eps}
 116  \end{figure}
 117 %\end{picture}
 118 \begin{picture}(200,0)(-180,0)
 119  \begin{figure}
 120   \includegraphics[width=6cm]{2pTRIM180C.eps}
 121   %\includegraphics[width=6cm]{implsim_new.eps}
 122  \end{figure}
 123 \end{picture}
 124 \begin{tabular}{l|c|c}
 125  & Version 1 & Version 2 \\
 126  \hline{}
 127  Anzahl Zellen $(x,y,z)$ & $64 \times 64 \times 100$ & $64 \times 64 \times 233$ \\
 128  \hline{}
 129  nukleares Bremskraftprofil & linear gen"ahert & exakt (TRIM) \\
 130  \hline{}
 131  Implantationsprofil & linear gen"ahert & exakt (TRIM) \\
 132  \hline{}
 133  Treffer pro implantierten Teilchen & $1$ & exakt (TRIM) \\
 134  \hline{}
 135  Anzahl der implantierten Teilchen & freier Parameter & $\equiv$ Dosis \\
 136 \end{tabular}
 137 \end{slide}
 138
 139 \begin{slide}
 140 {\large\bf
 141  Amorphisierungs und Rekristallisationswahrscheinlichkeit \\
 142 }
 143 \vspace{12pt}
 144 \[
 145   \displaystyle p_{c \rightarrow a}(\vec r) = \textcolor[rgb]{0,1,1}{p_{b}} \qquad + \qquad \textcolor{red}{p_{c} \, c_{Kohlenstoff}(\vec r)} \qquad + \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{\sum_{amorphe \, Nachbarn} \frac{p_{s} \, c_{Kohlenstoff}(\vec{r'})}{(\vec r - \vec{r'})^2}} \\
 146 \]
 147 \begin{picture}(70,15)(-28,0)
 148  \bf \textcolor[rgb]{0,1,1}{ballistisch}
 149 \end{picture}
 150 \begin{picture}(100,15)(-15,0)
 151  \bf \textcolor{red}{kohlenstoffinduziert}
 152 \end{picture}
 153 \begin{picture}(120,15)(-40,0)
 154  \bf \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{spannungsinduziert}
 155 \end{picture}
 156 \begin{picture}(300,40)
 157 $
 158   p_{a \rightarrow c}(\vec r) = (1 - p_{c \rightarrow a}(\vec r)) \displaystyle \Big( 1 - \frac{\sum_{direkte \, Nachbarn} \delta (\vec{r'})}{6} \Big) \, \textrm{, mit}
 159 $
 160 \end{picture}
 161 \vspace{6pt}
 162 \begin{displaymath}
 163  \delta (\vec r) = \left\{ \begin{array}{ll}
 164   1 & \textrm{wenn Gebiet bei $\vec r$ amorph} \\
 165   0 & \textrm{sonst} \\
 166  \end{array} \right.
 167 \end{displaymath}
 168 \end{slide}
 169
 170 \begin{slide}
 171 {\large\bf
 172  Simulationsalgorithmus
 173 }
 174  \includegraphics[width=11cm]{flowchart2.eps}
 175 \end{slide}
 176
 177 %\begin{slide}
 178 %{\large\bf
 179 % Simulationsalgorithmus
 180 %}
 181 %\begin{enumerate}
 182 % \item Amorphisierung/Rekristallisation
 183 %  \begin{itemize}
 184 %   \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Sto"sprozess entsprechend nuklearer Bremskraft
 185 %   \item Berechnung der lokalen Amorphisierungs- bzw. Rekristallisationswahrscheinlichkeit $p_{c \rightarrow a}$ und $p_{a \rightarrow c}$
 186 %   \item Ausw"urfeln der entscheidenden Zufallszahl
 187 %  \end{itemize}
 188 % \item Einbau des implantierten Kohlenstoffions ins Silizium-Target
 189 %  \begin{itemize}
 190 %   \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Kohlenstofferh"ohung entsprechend Implantationsprofil
 191 %   \item lokale Erh"ohung des Kohelnstoffgehalts
 192 %  \end{itemize}
 193 % \item Diffusionsprozess und Sputtern
 194 %  \begin{itemize}
 195 %   \item Kohelnstoffdiffusion von kristallinen in amorphe Gebiete alle $d_v$ Schritte:
 196 %    \[
 197 %     \Delta c =  c_C(Nachbar) \times dr_{ac}
 198 %    \]
 199 %   \item Nachr"ucken einer kristallinen kohlenstofffreien Ebene von oben
 200 %  \end{itemize}
 201 %\end{enumerate}
 202 %\end{slide}
 203
 204 \begin{slide}
 205 {\large\bf
 206  Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
 207 }
 208 \begin{picture}(100,15)(0,0)
 209  \textcolor[rgb]{1,0,0}{Lamellare Strukturen}
 210 \end{picture}
 211 \begin{center}
 212  \includegraphics[height=7cm]{if_cmp3.eps}
 213 \end{center}
 214 \end{slide}
 215
 216 \begin{slide}
 217 {\large\bf
 218  Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
 219 }
 220 \begin{picture}(100,25)(0,-10)
 221  Einfluss der Diffusion
 222 \end{picture}
 223 \vspace{6pt}
 224 \begin{tabular}{lr}
 225   \includegraphics[height=5cm]{diff_einfluss.eps} &
 226   \includegraphics[height=5cm]{sim2-a004-Z_and_noZ-TEMVIEW-ls2.eps} \\
 227 \end{tabular}
 228 \end{slide}
 229
 230 \begin{slide}
 231 {\large\bf
 232  Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
 233 }
 234 \begin{picture}(300,15)(0,0)
 235  Bildung komplement"ar angeordneter, amorpher kohlenstoffreicher Ausscheidungen
 236 \end{picture}
 237 \begin{picture}(300,15)(0,-5)
 238  in aufeinander folgenden Ebenen.
 239 \end{picture}
 240 \begin{tabular}{lr}
 241  \includegraphics[height=7cm]{really_all_z-z_plus1.eps} &
 242  \includegraphics[width=8cm]{ac_cconc_d.eps} \\
 243 \end{tabular}
 244 \end{slide}
 245
 246 \begin{slide}
 247 {\large\bf
 248  Ergebnisse - Programm, Version 2 \\
 249 }
 250 \begin{itemize}
 251  \item Verteilung amorpher Bereiche im gesamten Implantationsbereich reproduzierbar
 252  \item Kinetik des Selbstorganisationsprozesses nachvollziehbar
 253 \end{itemize}
 254 \begin{figure}
 255  \begin{center}
 256   \includegraphics[width=12cm]{dosis_entwicklung2.eps}
 257  \end{center}
 258 \end{figure}
 259 \end{slide}
 260
 261 \begin{slide}
 262 {\large\bf
 263  Zusammenfassung
 264 }
 265 \begin{itemize}
 266  \item selbstorganisierte Anordnung nanometrischer Ausscheidungen bei Ionenimplantation \\
 267   $C \rightarrow Si \qquad T_{i}: 150 - 350 \, ^{\circ} \mathrm{C} \qquad D \le 8 \times 10^{17} cm^{-2}$
 268  \item Amorphisierung $\rightarrow$ Dichteunterschied $\rightarrow$ Spannungen $\rightarrow$ Selbstorganisation
 269  \item Modell: Wahrscheinlichkeiten f"ur Amorphisierung/Rekristallisation abh"angig von:
 270   \begin{itemize}
 271    \item nuklearer Bremskraft
 272    \item Implantationsprofil
 273    \item Spannungen
 274   \end{itemize}
 275  \item lamellare Anordnung nachvollziehbar durch Simulation
 276  \item Entwicklung der Morphologie der a/c-Grenzfl"ache reproduzierbar
 277 \end{itemize}
 278 \vspace{32pt}
 279 \end{slide}
 280
 281 \end{document}