X-Git-Url: https://hackdaworld.org/gitweb/?a=blobdiff_plain;f=nlsop%2Fdiplom%2Fgrundlagen.tex;h=7e6aa2e21c361f0a8cbb267e9170ba5a1dd4fcb6;hb=3ad4a4555f8ba4d3463debda3c977d25eaf8e98d;hp=601036537bb4174ae77a944fa025ca3a4bb75516;hpb=b139af50865e37b3d95ad927a6e47de8204ab349;p=lectures%2Flatex.git diff --git a/nlsop/diplom/grundlagen.tex b/nlsop/diplom/grundlagen.tex index 6010365..7e6aa2e 100644 --- a/nlsop/diplom/grundlagen.tex +++ b/nlsop/diplom/grundlagen.tex @@ -1 +1,49 @@ \chapter{Grundlagen} + + \section{Monte-Carlo-Simulation} + + + + \section{Ion-Festk"orper Wechselwirkung} + + Zur theoretischen Beschreibung der Ionenimplantation mu"s die Wechselwirkung der Ionen mit dem Target betrachtet werden. + Durch St"o"se mit den Kernen und Elektronen des Targets werden die Ionen im Festk"orper abgebremst, ein entsprechendes Implantationsprofil stellt sich ein. + Weitere Folgen sind die durch Bestrahlung im Kristallgitter entstehenden Sch"aden. + Im Folgenden wird darauf genauer eingegangen. + + \subsection{Abbremsung von Ionen} + + Die Abbremsung der Ionen im Festk"orper kommt haupts"achlich durch inelastische Wechselwirkung mit den Targetelektronen und elastischer Wechselwirkung mit den Atomkernen des Targets zustande. + Diese sind unabh"angig voneinander. + Die elastische Streuung an freien Elektronen sowie die inelastische Streuung an den Atomkernen k"onnen vernachl"assigt werden. + Ebenfalls vernachl"assigt werden Brems- und Cerenkovstrahlung. + + \subsubsection{Bremsquerschnitt} + + Um die Abbremsung der Ionen durch elektronische und nukleare Streuung zu beschreiben, definiert man den sogenannten Bremsquerschnitt. + \begin{equation} + S_{e,n} = - \frac{1}{N} \Big( \frac{\partial E}{\partial x} \Big)_{e,n} + \end{equation} + Dieser ist proportional zur Bremskraft $\frac{\partial E}{\partial x}$, welche angibt, wieviel Energie $E$ des Ions pro zur"uckgelegter Wegl"ange $x$ abgegeben wird. + $N$ ist die atomare Dichte des Festk"orpers. + Zerlegt man nun die Energieverlustrate in einen nuklearen und einen elektronischen Anteil so erh"alt man f"ur den Energieverlust pro Wegl"ange: + \begin{equation} + - \frac{\partial E}{\partial x} = N \Big( S_e(E) + S_n(E) \Big) \quad \textrm{.} + \end{equation} + Durch Kehrwertbildung und Integration "uber die Energie erh"alt man die mittlere Reichweite $R$ des Ions. + Sei dessen Anfangsenergie $E_0$, so gilt: + \begin{equation} + R = \frac{1}{N} \int_0^{E_0} \frac{d E}{S_e(E) + S_n(E)} \quad \textrm{.} + \end{equation} + Um die Reichweite des Ions berechnen zu k"onnen, m"ussen noch der nukleare ($S_n$) und elektronische ($S_e$) Bremsquerschnitt bestimmt werden. + + \subsubsection{Nukleare Bremskraft} + + Die Wechselwirkung mit den Atomkernen des Targets kann durch einen elastischen Sto"sprozess beschrieben werden. + + + \subsubsection{Elektronische Bremskraft} + + \subsection{Implantationsprofil} + + \subsection{Strahlensch"aden und Amorphisierung}