Im Folgenden soll auf das Modell zur Bildung dieser geordneten amorphen Ausscheidungen eingegangen werden.
Es wurde erstmals in \cite{basic_phys_proc} vorgestellt.
Die Idee des Modells ist schematisch in Abbildung \ref{img:modell} gezeigt.
- \printimg{h}{width=15cm}{modell_ng.eps}{Schematische Abbildung des Modells zur Erkl"arung der Selbstorganisation amorpher $SiC_x$-Ausscheidungen und ihre Entwicklung zu geordneten Lamellen auf Grund vorhandener Druckspannungen mit zunehmender Dosis in $C^+$"=implantierten Silizium.}{img:modell}
+ \printimg{h}{width=15cm}{modell_ng.eps}{Schematische Abbildung des Modells zur Erkl"arung der Selbstorganisation amorpher $SiC_x$-Ausscheidungen und ihre Entwicklung zu geordneten Lamellen aufgrund vorhandener Druckspannungen mit zunehmender Dosis in $C^+$"=implantierten Silizium.}{img:modell}
% alternativ model1_s_german.eps
- Auf Grund der niedrigen nuklearen Bremskraft der leichten Kohlenstoffionen im Silizium ist unter den weiter oben genannten Bedingungen keine Amorphisierung von reinem Silizium zu erwarten \cite{lindner_appl_phys}.
+ Aufgrund der niedrigen nuklearen Bremskraft der leichten Kohlenstoff Ionen im Silizium ist unter den weiter oben genannten Bedingungen keine Amorphisierung von reinem Silizium zu erwarten \cite{lindner_appl_phys}.
Tats"achlich wurde in \cite{linnross} gezeigt, dass reines amorphes Silizium bei Temperaturen "uber $130 \, ^{\circ} \mathrm{C}$ unter den gegebenen Bedingungen ionenstrahlinduziert epitaktisch rekristallisiert, w"ahrend rein thermische Rekristallisation von amorphen Silizium ($a-Si$) erst oberhalb $550 \, ^{\circ} \mathrm{C}$ erfolgt \cite{csepregi}.
Zuf"allig amorphisierte Gebiete werden demnach mit hoher Wahrscheinlichkeit sehr schnell rekristallisieren.
Die rein zuf"allige Amorphisierung, f"ur die immer eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, bezeichnet man als ballistische Amorphisierung.
Aus dem vorherigen Kapitel ist bekannt, dass die Implantation unter den oben genannten Bedingungen bei sehr hohen Dosen zur Bildung von amorphen Phasen f"uhrt.
Die Amorphisierung bei den gegebenen Temperaturen oberhalb $130 \, ^{\circ} \mathrm{C}$ muss also dem Vorhandensein von Kohlenstoff zugeschrieben werden, der die amorphe Phase stabilisiert \cite{kennedy}.
Die Tatsache, dass die $SiC_x$ -Ausscheidungen in amorpher Form vorliegen, l"asst sich durch den Unterschied in der Gitterkonstante von kristallinem Silizium ($a=5,43 \, \textrm{\AA}$) und kubischem $3C-SiC$ ($a=4,36 \, \textrm{\AA}$) erkl"aren.
- Auf Grund des Unterschiedes von fast $20\, \%$ in der Gitterkonstante, ist f"ur die Nukleation von kubischen $3C-SiC$-Pr"azipitaten in der kristallinen Siliziummatrix eine hohe Grenzfl"achenenergie n"otig, die in \cite{taylor} zu $2-8 \times 10^{-4} \, J cm^{-2}$ abgesch"atzt wird.
+ Aufgrund des Unterschiedes von fast $20\, \%$ in der Gitterkonstante, ist f"ur die Nukleation von kubischen $3C-SiC$-Pr"azipitaten in der kristallinen Siliziummatrix eine hohe Grenzfl"achenenergie n"otig, die in \cite{taylor} zu $2-8 \times 10^{-4} J cm^{-2}$ abgesch"atzt wird.
Es ist also energetisch g"unstiger, wenn eine der beiden Substanzen in amorpher Form vorliegt.
Energiegefilterte Transmissionselektronenmikroskopie \cite{da_martin_s,maik_da,eftem_tbp} hat gezeigt, dass die amorphe Phase in der Tat kohlenstoffreicher als deren kristalline Umgebung ist.
Weiterhin best"atigten Temperexperimente \cite{maik_temper}, dass die amorphen Gebiete selbst bei $800 \, ^{\circ} \mathrm{C}$ weit "uber der Rekristallisationstemperatur von $550 \, ^{\circ} \mathrm{C}$ f"ur reines $a-Si$ stabil sind.
Da sich die Ausscheidungen relativ nah an der Oberfl"ache des Targets befinden, kann der vertikale Anteil der Spannungen durch Expansion des Targets \cite{fib} relaxieren.
Dies gilt nicht f"ur die horizontale Komponente.
Es verbleiben laterale Druckspannungen parallel zur Oberfl"ache.
- Diese beg"unstigen Amorphisierung in der Nachbarschaft der Ausscheidung, da im Falle einer Sto"skaskade die versetzten Atome auf Grund der vorhandenen Spannungen nur erschwert auf ihre regul"aren Gitterpl"atze zur"uckkehren k"onnen.
+ Diese beg"unstigen Amorphisierung in der Nachbarschaft der Ausscheidung, da im Falle einer Sto"skaskade die versetzten Atome aufgrund der vorhandenen Spannungen nur erschwert auf ihre regul"aren Gitterpl"atze zur"uckkehren k"onnen.
Im Gegensatz dazu wird reines $a-Si$ in einer kristallinen Nachbarschaft unter den gegebenen Bedingungen sehr wahrscheinlich rekristallisieren.
Diese Rekristallisation erfolgt epitaktisch, ausgehend von kristallinen Nachbarbereichen.
Dieser Amorphisierungsbeitrag wird im Folgenden als spannungsinduzierte Amorphisierung bezeichnet.
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