% start of content
\ptsize{8}
+\begin{slide}
+{\large\bf
+ "Uberblick
+}
+\begin{picture}(300,30)
+\end{picture}
+\begin{itemize}
+ \item selbstorganisierte $SiC_x$-Ausscheidungen
+ \item Modell zur Beschreibung des Selbstorganisationsprozesses
+ \item Umsetzung des Modells in eine Monte-Carlo-Simulation
+ \item Vergleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Befunden
+ \item Zusammenfassung
+\end{itemize}
+\end{slide}
+
\begin{slide}
{\large\bf
Cross-Section TEM-Aufnahme selbstorganisierter amorpher Lamellen
}
\begin{figure}
\begin{center}
- \includegraphics[width=8cm]{model1_s_german.eps}
+ \includegraphics[width=10cm]{model1_s_german.eps}
\end{center}
\end{figure}
+ \scriptsize
\begin{itemize}
- \small
- \item L"oslichkeit von Kohlenstoff in $c$-Silizium "uberschritten \\ $\rightarrow$ Nukleation sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen
- \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ \\ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind amorph
- \item $20-30\%$ geringere Dichte von amorphen zu kristallinen $SiC$ \\ $\rightarrow$ Druckspannungen auf Umgebung
- \item nahe der Oberfl"ache \\ $\rightarrow$ Relaxation der Druckspannung in $z$-Richtung
- \item Abbau der Kohlenstoff"ubers"attigung in kristallinen Gebieten \\ $\rightarrow$ Diffusion von Kohlenstoff in amorphe Gebiete
- \item Druckspannungen \\ $\rightarrow$ bevorzugte Amorphisierung zwischen zwei amorphen Ausscheidungen
+ \item L"oslichkeit von Kohlenstoff in $c$-Silizium "uberschritten \\ $\rightarrow$ {\bf Nukleation} sph"arischer $SiC_x$-Ausscheidungen
+ \item hohe Grenzfl"achenenergie zwischen $c-Si$ und $3C-SiC$ \\ $\rightarrow$ Ausscheidungen sind {\bf amorph}
+ \item $20-30\%$ geringere Dichte von amorphen zu kristallinen $SiC$ \\ $\rightarrow$ {\bf Druckspannungen} auf Umgebung
+ \item nahe der Oberfl"ache \\ $\rightarrow$ {\bf Relaxation} der Druckspannung in $ {\bf z}$-{\bf Richtung}
+ \item Abbau der Kohlenstoff"ubers"attigung in kristallinen Gebieten \\ $\rightarrow$ {\bf Diffusion} von Kohlenstoff in amorphe Gebiete
+ \item Druckspannungen \\ $\rightarrow$ {\bf bevorzugte Amorphisierung} zwischen zwei amorphen Ausscheidungen
\end{itemize}
\end{slide}
-\begin{slide}
-{\large\bf
- Amorphisierungs und Rekristallisationswahrscheinlichkeit \\
-}
-Beitr"age zur Amorphisierung
-\begin{itemize}
- \item \textcolor[rgb]{0,1,1}{ballistisch}
- \item \textcolor{red}{kohlenstoffinduziert}
- \item \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{spannungsinduziert}
-\end{itemize}
-\vspace{12pt}
-Berechnung der Wahrscheinlichkeiten
-\[
- \begin{array}{ll}
- \displaystyle p_{c \rightarrow a}(\vec r) = \textcolor[rgb]{0,1,1}{p_{b}} + \textcolor{red}{p_{c} \, c_{Kohlenstoff}(\vec r)} + \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{\sum_{amorphe \, Nachbarn} \frac{p_{s} \, c_{Kohlenstoff}(\vec{r'})}{(\vec r - \vec{r'})^2}} \\
- \vspace{6pt}
- p_{a \rightarrow c}(\vec r) = (1 - p_{c \rightarrow a}(\vec r)) \displaystyle \Big( 1 - \frac{\sum_{direkte \, Nachbarn} \delta (\vec{r'})}{6} \Big) \, \textrm{, mit} \\
- \end{array}
-\]
-\begin{displaymath}
- \delta (\vec r) = \left\{ \begin{array}{ll}
- 1 & \textrm{wenn Gebiet bei $\vec r$ amorph} \\
- 0 & \textrm{sonst} \\
- \end{array} \right.
-\end{displaymath}
-\end{slide}
-
\begin{slide}
{\large\bf
Simulation
\hline{}
Implantationsprofil & linear gen"ahert & exakt (TRIM) \\
\hline{}
- Kollision pro implantierten Teilchen & $1$ & exakt (TRIM) \\
+ Treffer pro implantierten Teilchen & $1$ & exakt (TRIM) \\
\hline{}
- Anzahl der implantierten Teilchen & ~ $30$ Millionen & $\equiv$ Dosis \\
+ Anzahl der implantierten Teilchen & freier Parameter & $\equiv$ Dosis \\
\end{tabular}
\end{slide}
+\begin{slide}
+{\large\bf
+ Amorphisierungs und Rekristallisationswahrscheinlichkeit \\
+}
+\vspace{12pt}
+\[
+ \displaystyle p_{c \rightarrow a}(\vec r) = \textcolor[rgb]{0,1,1}{p_{b}} \qquad + \qquad \textcolor{red}{p_{c} \, c_{Kohlenstoff}(\vec r)} \qquad + \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{\sum_{amorphe \, Nachbarn} \frac{p_{s} \, c_{Kohlenstoff}(\vec{r'})}{(\vec r - \vec{r'})^2}} \\
+\]
+\begin{picture}(70,15)(-28,0)
+ \bf \textcolor[rgb]{0,1,1}{ballistisch}
+\end{picture}
+\begin{picture}(100,15)(-15,0)
+ \bf \textcolor{red}{kohlenstoffinduziert}
+\end{picture}
+\begin{picture}(120,15)(-40,0)
+ \bf \textcolor[rgb]{0.5,0.25,0.12}{spannungsinduziert}
+\end{picture}
+\begin{picture}(300,40)
+$
+ 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}
+$
+\end{picture}
+\vspace{6pt}
+\begin{displaymath}
+ \delta (\vec r) = \left\{ \begin{array}{ll}
+ 1 & \textrm{wenn Gebiet bei $\vec r$ amorph} \\
+ 0 & \textrm{sonst} \\
+ \end{array} \right.
+\end{displaymath}
+\end{slide}
+
\begin{slide}
{\large\bf
Simulationsalgorithmus
}
-\begin{enumerate}
- \item Amorphisierung/Rekristallisation
- \begin{itemize}
- \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Sto"sprozess entsprechend nuklearer Bremskraft
- \item Berechnung der lokalen Amorphisierungs- bzw. Rekristallisationswahrscheinlichkeit $p_{c \rightarrow a}$ und $p_{a \rightarrow c}$
- \item Ausw"urfeln der entscheidenden Zufallszahl
- \end{itemize}
- \item Einbau des implantierten Kohlenstoffions ins Silizium-Target
- \begin{itemize}
- \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Kohlenstofferh"ohung entsprechend Implantationsprofil
- \item lokale Erh"ohung des Kohelnstoffgehalts
- \end{itemize}
- \item Diffusionsprozess und Sputtering
- \begin{itemize}
- \item Kohelnstoffdiffusion von kristallinen in amorphe Gebiete alle $d_v$ Schritte:
- \[
- \Delta c = c_C(Nachbar) \times dr_{ac}
- \]
- \item Nachr"ucken einer kristallinen kohlenstofffreien Ebene von oben
- \end{itemize}
-\end{enumerate}
+ \includegraphics[width=11cm]{flowchart2.eps}
\end{slide}
+%\begin{slide}
+%{\large\bf
+% Simulationsalgorithmus
+%}
+%\begin{enumerate}
+% \item Amorphisierung/Rekristallisation
+% \begin{itemize}
+% \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Sto"sprozess entsprechend nuklearer Bremskraft
+% \item Berechnung der lokalen Amorphisierungs- bzw. Rekristallisationswahrscheinlichkeit $p_{c \rightarrow a}$ und $p_{a \rightarrow c}$
+% \item Ausw"urfeln der entscheidenden Zufallszahl
+% \end{itemize}
+% \item Einbau des implantierten Kohlenstoffions ins Silizium-Target
+% \begin{itemize}
+% \item gewichtete Wahl der Koordinaten f"ur Kohlenstofferh"ohung entsprechend Implantationsprofil
+% \item lokale Erh"ohung des Kohelnstoffgehalts
+% \end{itemize}
+% \item Diffusionsprozess und Sputtern
+% \begin{itemize}
+% \item Kohelnstoffdiffusion von kristallinen in amorphe Gebiete alle $d_v$ Schritte:
+% \[
+% \Delta c = c_C(Nachbar) \times dr_{ac}
+% \]
+% \item Nachr"ucken einer kristallinen kohlenstofffreien Ebene von oben
+% \end{itemize}
+%\end{enumerate}
+%\end{slide}
+
\begin{slide}
{\large\bf
- Ergebnisse - Version 1
+ Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
}
-\begin{itemize}
- \item \textcolor[rgb]{1,0,0}{Lamellare Strukturen}
- \begin{center}
- \includegraphics[height=6cm]{if_cmp3.eps}
- \end{center}
- \end{itemize}
+\begin{picture}(100,15)(0,0)
+ \textcolor[rgb]{1,0,0}{Lamellare Strukturen}
+\end{picture}
+\begin{center}
+ \includegraphics[height=7cm]{if_cmp3.eps}
+\end{center}
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Ergebnisse - Version 1
+ Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
}
-\begin{itemize}
- \item Einfluss der Diffusion
-\end{itemize}
-\begin{figure}
- \begin{center}
- \includegraphics[height=6cm]{high_low_ac-diff.eps}
- \end{center}
-\end{figure}
+\begin{picture}(100,25)(0,-10)
+ Einfluss der Diffusion
+\end{picture}
+\vspace{6pt}
+\begin{tabular}{lr}
+ \includegraphics[height=5cm]{diff_einfluss.eps} &
+ \includegraphics[height=5cm]{sim2-a004-Z_and_noZ-TEMVIEW-ls2.eps} \\
+\end{tabular}
\end{slide}
\begin{slide}
{\large\bf
- Ergebnisse - Version 1
+ Ergebnisse - Programm, Version 1 \\
}
-\begin{itemize}
- \item Bildung komplement"ar angeordneter, amorpher kohlenstoffreicher Ausscheidungen in aufeinander folgenden Ebenen.
-\end{itemize}
+\begin{picture}(300,15)(0,0)
+ Bildung komplement"ar angeordneter, amorpher kohlenstoffreicher Ausscheidungen
+\end{picture}
+\begin{picture}(300,15)(0,-5)
+ in aufeinander folgenden Ebenen.
+\end{picture}
\begin{tabular}{lr}
\includegraphics[height=7cm]{really_all_z-z_plus1.eps} &
\includegraphics[width=8cm]{ac_cconc_d.eps} \\
\begin{slide}
{\large\bf
- Ergebnisse - Version 2
+ Ergebnisse - Programm, Version 2 \\
}
+\begin{itemize}
+ \item Verteilung amorpher Bereiche im gesamten Implantationsbereich reproduzierbar
+ \item Kinetik des Selbstorganisationsprozesses nachvollziehbar
+\end{itemize}
\begin{figure}
\begin{center}
- \includegraphics[height=6cm]{if_cmp2.eps}
+ \includegraphics[width=12cm]{dosis_entwicklung2.eps}
\end{center}
\end{figure}
\end{slide}
Zusammenfassung
}
\begin{itemize}
- \item Einfaches Modell zur Erzeugung selbstorganisierter amorpher Ausscheidungen
- \item lamellare Strukturen durch Simulation nachvollziehbar
-\end{itemize}
-\vspace{32pt}
-{\large\bf
- Ausblick
-}
-\begin{itemize}
- \item Zusammenhang zwischen Simulations- und Implantationsparametern
- \item objektivere Methode zur Messung der lamellaren Struktur (Fouriertransformierte des Realbildes)
- \item Vergleiche mit TEM-Aufnahmen, insbesondere der Dosisentwicklung
+ \item selbstorganisierte Anordnung nanometrischer Ausscheidungen bei Ionenimplantation \\
+ $C \rightarrow Si \qquad T_{i}: 150 - 350 \, ^{\circ} \mathrm{C} \qquad D \le 8 \times 10^{17} cm^{-2}$
+ \item Amorphisierung $\rightarrow$ Dichteunterschied $\rightarrow$ Spannungen $\rightarrow$ Selbstorganisation
+ \item Modell: Wahrscheinlichkeiten f"ur Amorphisierung/Rekristallisation abh"angig von:
+ \begin{itemize}
+ \item nuklearer Bremskraft
+ \item Implantationsprofil
+ \item Spannungen
+ \end{itemize}
+ \item lamellare Anordnung nachvollziehbar durch Simulation
+ \item Entwicklung der Morphologie der a/c-Grenzfl"ache reproduzierbar
\end{itemize}
\vspace{32pt}
-%\begin{flushleft}
-% {\small Folien und Quellcode: http://www.physik.uni-augsburg.de/\~{}zirkelfr/} \\
-% {\small Email: frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de}
-%\end{flushleft}
\end{slide}
\end{document}
projects / lectures / latex.git / blobdiff