nlsop/nlsop_dpg_2005.tex

   1 \documentclass[semhelv]{seminar}
   2
   3 \usepackage{verbatim}
   4 \usepackage[german]{babel}
   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}
  19 \graphicspath{{./img/}}
  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}
  36 \def\sliderightmargin{0in}
  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  Cross-Section TEM-Aufnahme selbstorganisierter amorpher Lamellen
  65 }
  66 \begin{figure}
  67  \begin{center}
  68   \includegraphics[width=10cm]{k393abild1_.eps}
  69   Hellfeld-TEM-Abbildung, $180 keV \textrm{ } C^+ \rightarrow Si(100)$, $150 \, ^{\circ} \mathrm{C}$, $4.3 \times 10^{17} cm^{-2}$
  70  \end{center}
  71 \end{figure}
  72 \end{slide}
  73
  74 \begin{slide}
  75 {\large\bf
  76  Modell
  77 }
  78 \begin{figure}
  79  \begin{center}
  80   \includegraphics[width=8cm]{model1_s_german.eps}
  81  \end{center}
  82 \end{figure}
  83 \begin{itemize}
  84  \small
  85  \item L"oslichkeit von Kohlenstoff in $c$-Silizium "uberschritten \\ $\rightarrow$ Nukleation sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen
  86  \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ \\ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind amorph
  87  \item $20-30\%$ geringere Dichte von amorphen zu kristallinen $SiC$ \\ $\rightarrow$ Druckspannungen auf Umgebung
  88  \item nahe der Oberfl"ache \\ $\rightarrow$ Relaxation der Druckspannung in $z$-Richtung
  89  \item Abbau der Kohlenstoff"ubers"attigung in kristallinen Gebieten \\ $\rightarrow$ Diffusion von Kohlenstoff in amorphe Gebiete
  90  \item Druckspannungen \\ $\rightarrow$ bevorzugte Amorphisierung zwischen zwei amorphen Ausscheidungen
  91 \end{itemize}
  92 \end{slide}
  93
  94 \begin{slide}
  95 {\large\bf
  96  Amorphisierungs und Rekristallisationswahrscheinlichkeit
  97 }
  98 Beitr"age zur Amorphisierung
  99 \begin{itemize}
 100  \item \textcolor[rgb]{0,1,1}{ballistisch}
 101  \item \textcolor{red}{kohlenstoffinduziert}
 102  \item \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{spannungsinduziert}
 103 \end{itemize}
 104 Berechnung der Wahrscheinlichkeiten
 105 \[
 106  \begin{array}{ll}
 107   \displaystyle p_{c \rightarrow a}(\vec r) = \textcolor[rgb]{0,1,1}{p_{b}} + \textcolor{red}{p_{c} \, c_{Kohlenstoff}(\vec r)} + \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{\sum_{amorphe \, Nachbarn} \frac{p_{s} \, c_{Kohlenstoff}(\vec{r'})}{(\vec r - \vec{r'})^2}} \\
 108   p_{a \rightarrow c}(\vec r) = (1 - p_{c \rightarrow a}(\vec r)) \displaystyle \Big( 1 - \frac{\sum_{direkte \, Nachbarn} \delta (\vec{r'})}{6} \Big) \, \textrm{, mit} \\
 109  \end{array}
 110 \]
 111 \begin{displaymath}
 112  \delta (\vec r) = \left\{ \begin{array}{ll}
 113   1 & \textrm{wenn Gebiet bei $\vec r$ amorph} \\
 114   0 & \textrm{sonst} \\
 115  \end{array} \right.
 116 \end{displaymath}
 117 \end{slide}
 118
 119 \begin{slide}
 120 {\large\bf
 121  Simulation
 122 }
 123
 124   \includegraphics[width=7cm]{gitter_oZ.eps}
 125   %\includegraphics[width=7cm]{2pTRIM180C.eps}
 126   %\includegraphics[width=6cm]{implsim_new.eps}
 127 \begin{tabular}{cc}
 128 Version 1 & Version 2 \\
 129 \hline{}
 130 $64 \times 64 \times 100$ Zellen & $64 \times 64 \times 233$ Zellen \\
 131 foo & bar \\
 132 \end{tabular}
 133 \end{slide}
 134
 135 \begin{slide}
 136 Dreiteilung des Simulationsalgorithmus:
 137 \begin{enumerate}
 138  \item Amorphisierung/Rekristallisation
 139  \item Einbau des implantierten Kohlenstoffions ins Silizium-Target
 140  \item Diffusionsprozess
 141 \end{enumerate}
 142 \end{slide}
 143
 144 \begin{slide}
 145 {\large\bf
 146  1) Amorphisierung/Rekristallisation
 147 }
 148 \begin{itemize}
 149  \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Sto"sprozess entsprechend nuklearer Bremskraft
 150  \item Berechnung der lokalen Amorphisierungs- bzw. Rekristallisationswahrscheinlichkeit $p_{c \rightarrow a}$ und $p_{a \rightarrow c}$
 151  \item Ausw"urfeln der entscheidenden Zufallszahl
 152 \end{itemize}
 153 \vspace{24pt}
 154 {\large\bf
 155  2) Einbau des implantierten Kohlenstoffions
 156 }
 157  \begin{picture}(200,0)(-180,100)
 158   \includegraphics[width=6cm]{sim_window.eps}
 159  \end{picture}
 160 \begin{itemize}
 161  \item $\textrm{gesamter Kohlenstoff} < \textrm{steps} \times c_{ratio}$
 162  \item gewichtete Wahl der Koordinaten \\ f"ur Kohlenstofferh"ohung
 163 \end{itemize}
 164 \vspace{24pt}
 165 \end{slide}
 166
 167 \begin{slide}
 168 {\large\bf
 169  3) Diffusion \\
 170 }
 171 Diffusion findet alle $d_v$ Schritte statt.
 172 \begin{itemize}
 173  \item Diffusion im Kristallinen:
 174   \[
 175    \Delta c = \frac{\textrm{Differenz}}{2} \times dr_{cc}
 176   \]
 177  \item Diffusion von kristallinen in amorphe Gebiete:
 178   \[
 179    \Delta c =  c_C(Nachbar) \times dr_{ac}
 180   \]
 181 \end{itemize}
 182 {\large\bf
 183  Variierte Parameter
 184 }
 185 \begin{itemize}
 186  \item Schrittzahl
 187  \item Amorphisierung beschreibende Parameter
 188  \item Diffusionsgeschwindigkeit und Diffusionsrate
 189  \item Diffusion in $z$-Richtung
 190  \item rein kristalline Diffusion
 191 \end{itemize}
 192 \end{slide}
 193
 194 \begin{slide}
 195 {\large\bf
 196  Ergebnisse
 197 }
 198 \begin{itemize}
 199  \item \textcolor[rgb]{1,0,0}{Lamellare Strukturen}
 200  \item Notwendig f"ur Bildung der lamellaren Ausscheidungen:
 201   \begin{itemize}
 202    \item hohe Schrittzahl und niedrige Amorphisierungswahrscheinlichkeiten
 203    \item Diffusion von Kohlenstoff von kristallinen in amorphe Gebiete, insbesondere in $z$-Richtung
 204    \begin{figure}
 205     \begin{center}
 206      \includegraphics[height=5cm]{mit_ohne_diff.eps}
 207     \end{center}
 208    \end{figure}
 209   \end{itemize}
 210  \end{itemize}
 211 \end{slide}
 212
 213 \begin{slide}
 214 {\large\bf
 215  Ergebnisse \\
 216 }
 217 H"ohere Diffusionsrate $\rightarrow$ gr"o"serer Tiefenbereich
 218 \begin{figure}
 219  \begin{center}
 220   \includegraphics[height=6cm]{high_low_ac-diff.eps}
 221  \end{center}
 222 \end{figure}
 223 \end{slide}
 224
 225 \begin{slide}
 226 {\large\bf
 227  Ergebnisse \\
 228 }
 229 Bildung komplement"ar angeordneter, amorpher kohlenstoffreicher Ausscheidungen in aufeinander folgenden Ebenen.
 230 \begin{figure}
 231  \begin{picture}(100,60)(-40,40)
 232   \includegraphics[width=6cm]{z_z_plus_1.eps}
 233  \end{picture}
 234  \begin{picture}(200,20)(-200,5)
 235   Amorph/Kristalline Darstellung
 236  \end{picture}
 237  \begin{picture}(100,60)(-45,40)
 238   \includegraphics[width=5cm]{c_conc_z_z_plus_1.eps}
 239  \end{picture}
 240  \begin{picture}(200,20)(-200,12)
 241   Kohlenstoffverteilung
 242  \end{picture}
 243 \end{figure}
 244 \end{slide}
 245
 246 \begin{slide}
 247 {\large\bf
 248  Vergleich mit TEM-Aufnahme \\
 249 }
 250 \begin{figure}
 251  \begin{center}
 252   \includegraphics[height=6cm]{if_cmp2.eps}
 253  \end{center}
 254 \end{figure}
 255 \end{slide}
 256
 257 \begin{slide}
 258 {\large\bf
 259  Zusammenfassung
 260 }
 261 \begin{itemize}
 262  \item Einfaches Modell zur Erzeugung selbstorganisierter amorpher Ausscheidungen
 263  \item lamellare Strukturen durch Simulation nachvollziehbar
 264 \end{itemize}
 265 \vspace{32pt}
 266 {\large\bf
 267  Ausblick
 268 }
 269 \begin{itemize}
 270  \item Zusammenhang zwischen Simulations- und Implantationsparametern
 271  \item objektivere Methode zur Messung der lamellaren Struktur (Fouriertransformierte des Realbildes)
 272  \item Vergleiche mit TEM-Aufnahmen, insbesondere der Dosisentwicklung
 273 \end{itemize}
 274 \vspace{32pt}
 275 %\begin{flushleft}
 276 % {\small Folien und Quellcode: http://www.physik.uni-augsburg.de/\~{}zirkelfr/} \\
 277 % {\small Email: frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de}
 278 %\end{flushleft}
 279 \end{slide}
 280
 281 \end{document}