Die lokale Anzahl der implantierten Kohlenstoffatome wird ebenfalls protokolliert.
Die Ausdehnung des Targets in $x,y$-Richtung ist im Gegensatz zur Tiefe sehr gro"s und kann als unendlich ausgedehnt angenommen werden.
- Um die Anzahl der W"urfel in diese Richtungen in der Simulation aus Gr"unden der Rechenzeit m"oglichst klein halten zu k"onnen, werden periodische Randbedingungen in der $x,y$-Ebene verwendet.
+ Um die Anzahl der W"urfel in diese Richtungen in der Simulation, aus Gr"unden der Rechenzeit, m"oglichst klein halten zu k"onnen, werden periodische Randbedingungen in der $x,y$-Ebene verwendet.
In Version 1 der Simulation wurden $x = y = 50$ beziehungsweise $x = y = 64$ und $z = 100$ gesetzt.
In Version 2 sind $x = y = 64$ und $z = 233$.
Zum besseren Vergleich der Simulationsergebnisse mit den experimentell erhaltenen TEM-Aufnahmen k"onnen Querschnitte der amoprh/kristallinen Struktur als Bitmap ausgegeben werden.
Kristalline W"urfel sind schwarz und amorphe "Wurfel wei"s dargestellt.
- F"ur die $x-z$- beziehungsweise $y-z$-Querschnitte besteht die M"oglichkeit "uber mehrere Querschnittezu mitteln.
+ F"ur die $x-z$- beziehungsweise $y-z$-Querschnitte besteht die M"oglichkeit "uber mehrere Querschnitte zu mitteln.
Die selbe Mittelung "uber den amorph/kristallinen Zustand ist bei den TEM-Aufnahmen, der auf eine Dicke von $100$ bis $300 \, nm$ pr"aparierten Proben der Fall.
\subsection{Amorphisierung und Rekristallisation}
\subsection{Sputtern}
- Es wird von einer, "uber der Oberfl"ache gleichm"a"sig verteilten und w"ahrend des Implantationsvorgangs konstanten Sputterrate ausgegangen.
- Auf Grund der Unterteilung des Targets in W"urfel mit der Seitenl"ange $3 \, nm$ muss diese Sputterrate in Einheiten einer Dosis, welche $3 \, nm$ sputtert, angegeben werden.
+ Es wird von einer, "uber der Oberfl"ache gleichm"a"sig verteilten und w"ahrend des Implantationsvorganges konstanten Sputterrate ausgegangen.
+ Aufgrund der Unterteilung des Targets in W"urfel mit der Seitenl"ange $3 \, nm$ muss diese Sputterrate in Einheiten einer Dosis, welche $3 \, nm$ sputtert, angegeben werden.
Jedesmal, nachdem das Programm diese Dosis durchlaufen hat, wird die Sputterroutine aufgerufen, welche die oberste Targetebene abtr"agt.
\section{Statistik von Sto"sprozessen}
Abbildung \ref{img:bk_impl_p} zeigt die von {\em TRIM 92} ermittelte nukleare Bremskraft sowie das Kohlenstoffkonzentrationsprofil f"ur die in dieser Arbeit verwendeten Parameter.
Die gestrichelte Linie markiert das Ionenprofilmaximum bei $500 \, nm$.
- Sputtereffekte und Abweichungen auf Grund der kontinuierlich ver"anderten Targetzusammensetzung w"ahrend der Hochdosisimplantation werden von {\em TRIM} allerdings nicht ber"ucksichtigt.
+ Sputtereffekte und Abweichungen aufgrund der kontinuierlich ver"anderten Targetzusammensetzung w"ahrend der Hochdosisimplantation werden von {\em TRIM} allerdings nicht ber"ucksichtigt.
Die Profile werden von {\em TRIM} selbst in separate Dateien geschrieben.
Tauscht man die Kommata (Trennung von Ganzzahl und Kommastelle) durch Punkte aus, so kann {\em NLSOP} diese Dateien auslesen und die Profile extrahieren.
Dieses Profil verwendet {\em NLSOP} zum Einbau des Kohlenstoffs.
Das Implantationsmaximum liegt hier bei ungef"ahr $530 \, nm$.
Auff"allig ist eine Verschiebung des Maximums um $30 \, nm$ zu dem Maximum aus Abbildung \ref{img:bk_impl_p}.
- Dies ist auf eine Ver"anderung in der elektronischen Bremskraft zuru"ckzuf"uhren.
+ Dies ist auf eine Ver"anderung in der elektronischen Bremskraft zur"uckzuf"uhren.
\clearpage
Das Auswertungsprogramm {\em parse\_trim\_collision} z"ahlt durchschnittlich $75$ getroffene Volumina pro implantiertem Ion.
Genauer gesagt z"ahlt das Programm die Anzahl der Ebenen mit $3 \, nm$ H"ohe in denen Kollisionen verursacht werden.
Teilchenbahnen parallel zur Targetoberfl"ache verf"alschen diese Zahl.
- Ausserdem werden mehrmalige Durchl"aufe der Ebenen nicht mitgez"ahlt.
+ Au"serdem werden mehrmalige Durchl"aufe der Ebenen nicht mitgez"ahlt.
Man sollte weiterhin beachten, dass Volumina in denen selbst nur eine Kollision stattfindet mitgez"ahlt werden, was allerdings nur sehr unwahrscheinlich zur Amorphisierung f"uhren wird.
Daher wird eine Trefferzahl von $h=100$ f"ur die Simulation angenommen.
\ncline[]{->}{inc_c}{weiter_3}
\end{pspicture}
- \caption{{\em NLSOP} Ablaufschema Teil 2: Einbau des Kohlenstoffs (gr"un).}
+ \caption{{\em NLSOP} Ablaufschema Teil 2: Einbau des Kohlenstoffs.}
\label{img:flowchart2}
\end{center}
\end{figure}
\rput(7,14){\rnode{weiter_4}{\psframebox{$\bigotimes$}}}
- \rput(11,12){\rnode{is_d}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Durchlauf vielfaches von $d_v$?}}}
+ \rput(11,12){\rnode{is_d}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Durchlauf Vielfaches von $d_v$?}}}
\ncline[]{->}{weiter_4}{is_d}
\rput(3,12){\rnode{is_s}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=red]{Durchlauf vielfaches von $n$?}}}
\ncline[]{->}{is_d}{is_s}
\lput*{0}{nein}
- \rput(11,10){\rnode{loop_d}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Gehe alle/verbleibende Volumina durch?}}}
+ \rput(11,10){\rnode{loop_d}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Gehe alle/verbleibende Volumina durch}}}
\ncline[]{->}{is_d}{loop_d}
\lput*{0}{ja}
\rput(11,9){\rnode{d_is_amorph}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Volumen $\vec{r}(k,l,m)$ amorph?}}}
\ncline[]{->}{loop_d}{d_is_amorph}
+ \rput(14.9,9){\pnode{h10}}
+ \ncline[]{-}{d_is_amorph}{h10}
+ \lput*{0}{nein}
\rput(11,7){\rnode{loop_dn}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{\parbox{4cm}{
Gehe alle/verbleibende\\
\rput(11,1){\rnode{check_d}{\psframebox[fillstyle=solid,fillcolor=yellow]{Alle Volumina durch?}}}
\ncline[]{->}{check_dn}{check_d}
\lput*{0}{ja}
- \rput(14.5,1){\pnode{h5}}
+ \rput(14.9,1){\pnode{h5}}
\ncline[]{check_d}{h5}
- \rput(14.5,10){\pnode{h6}}
+ \rput(14.9,10){\pnode{h6}}
\ncline[]{h5}{h6}
\lput*{0}{nein}
\ncline[]{->}{h6}{loop_d}
Dabei beschreiben $s$ und $s_0$ die linear gen"aherte nukleare Bremskraft.
Die Transformation wird wie in Abschnitt \ref{subsubsection:lin_g_p} beschrieben durchgef"uhrt.
Dasselbe betrifft die Wahl der Tiefenkoordinate f"ur den Einbau des Kohlenstoffatoms.
- Anstatt der Wahrscheinlichkeitsverteilung der nuklearen Bremskraft entsprechend, wird eine Verteilung entsprechend dem linear gen"aherte Implantationsprofil verwendet.
- Ausserdem wird nicht nach jedem Durchlauf ein Ion im Simulationsbereich zur Ruhe kommen.
+ Anstatt der Wahrscheinlichkeitsverteilung der nuklearen Bremskraft entsprechend, wird eine Verteilung entsprechend dem linear gen"aherten Implantationsprofil verwendet.
+ Au"serdem wird nicht nach jedem Durchlauf ein Ion im Simulationsbereich zur Ruhe kommen.
Da das Maximum der Reichweitenverteilung sehr viel tiefer liegt, werden die meisten Ionen au"serhalb des Simulationsfensters liegen bleiben.
- Daher wird immer nur dann ein Ion eingebaut, wenn der im Simulationsbereich vorhandene Kohlenstoff $n_c$ kleiner als die Anzahl der Durchl"aufe $n$ multipliziert mit dem Verh"altnis der Fl"ache der Kohlenstoffverteilungskurvekurve $c_C(z)$ bis $300 \, nm$ zur Fl"ache der gesamten Kohlenstoffverteilungskurve ist.
+ Daher wird immer nur dann ein Ion eingebaut, wenn der im Simulationsbereich vorhandene Kohlenstoff $n_c$ kleiner als die Anzahl der Durchl"aufe $n$ multipliziert mit dem Verh"altnis der Fl"ache der Kohlenstoffverteilungskurve $c_C(z)$ bis $300 \, nm$ zur Fl"ache der gesamten Kohlenstoffverteilungskurve ist.
\begin{equation}
n_c < n \frac{\int_0^{300 nm} c_C(z) dz}{\int_0^{\infty} c_C(z) dz}
\end{equation}
Der Diffusionsprozess ist uneingeschr"ankt m"oglich.
In der ersten Version wurde der Einfluss der amorph/kristallinen Struktur direkter Nachbarn auf die Rekristallisation nach \eqref{eq:p_ac_genau} noch nicht beachtet.
Die Rekristallisationswahrscheinlichkeit ergibt sich hier aus \eqref{eq:p_ac_local}.
- Die Rechenzeit einer Simulation mit $3 \times 10^7$ Durchl"aufen, einem $64 \times 64 \times 100$ gro"sem Target und Diffusion alle $100$ Schritte betr"agt auf einem $900 Mhz$ {\em Pentium 3} ungef"ahr $3$ Stunden.
+ Die Rechenzeit einer Simulation mit $3 \times 10^7$ Durchl"aufen, einem $64 \times 64 \times 100$ gro"sem Target und Diffusion alle $100$ Schritte, betr"agt auf einem $900 Mhz$ {\em Pentium 3} ungef"ahr $3$ Stunden.
In der zweiten Version wird die gesamte Implantationstiefe simuliert.
Das Simulationsfenster geht von $0-700 \, nm$.
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