Nimmt zum Beispiel die Intensit"at der Frequenz $f_z \approx 0,13 nm^{-1}$, was einer Periodenl"ange von $7,7 nm$ entspricht ab, so steigt die Intensit"at f"ur die Frequenz $f_z \approx 0,16 nm^{-1}$, was einer Periode von $6,3 nm$ entspricht.
\subsection{Verteilung des Kohlenstoffs im Target}
+ \label{subsection:c_distrib}
- \begin{figure}[h]
+ \begin{figure}[!h]
\begin{center}
\includegraphics[width=7cm]{really_all_z-z_plus1.eps}
\end{center}
Die Sputterroutine wird gestartet sobald die implantierte Dosis der Dosis entspricht, die $3 nm$ Abtrag zur Folge hat.
\subsection{Reproduzierbarkeit der Dosisentwicklung}
+ \label{subsection:reproduced_dose}
- \begin{figure}[h]
+ \begin{figure}[!h]
\includegraphics[width=12cm]{dosis_entwicklung3.eps}
\caption{Vergleich der experimentellen und simulierten Dosisentwicklung bei a) $1,0 \times 10^{17} cm^{-2}$ bzw. $s= 40 \times 10^{6}$, b) $2,1 \times 10^{17} cm^{-2}$ bzw. $s= 80 \times 10^{6}$, c) $3,3 \times 10^{17} cm^{-2}$ bzw. $s= 120 \times 10^{6}$ und d) $4,3 \times 10^{17} cm^{-2}$ bzw. $s \approx 158 \times 10^{6}$ (exakte Dosis). Simulationsparameter: $p_b=0,01$, $p_c=0,001$, $p_s=0,0001$, $d_r=0,05$, $d_v=1 \times 10^{6}$.}
\label{img:dose_devel}
\end{figure}
Im Folgenden sollen die Kohlenstofftiefenprofile betrachtet und mit experimentell gewonnenen Daten aus \cite{maik_da}, die mittels Rutherford-R"uckstreu-Spektroskopie bestimmt wurden, verglichen werden.
- Abbildung \ref{img:carbon_sim} zeigt die, aus den Simulationsergebnissen gewonnenen Kohlenstoffverteilungen in Abh"angigkeit der Tiefe f"ur verschiedene Dosen.
+ Abbildung \ref{img:carbon_sim} zeigt die aus den Simulationsergebnissen gewonnenen Kohlenstoffverteilungen in Abh"angigkeit der Tiefe f"ur verschiedene Dosen.
Auff"allig ist die Verschiebung des Kohlenstoffmaximums mit steigender Dosis.
Diese ist durch das Absputtern der Oberfl"ache zu erkl"aren.
-
- EDIT: rbs daten, unterschied -> erklaerung des shifts
+ \begin{figure}[h]
+ \includegraphics[width=12cm]{carbon_max_cmp.eps}
+ \caption{Vergleich der Kohlenstoffmaxima aus Simulation (rot) und Experiment (blau) in Abh"angigkeit der implantierten Dosis.}
+ \label{img:carbon_cmp}
+ \end{figure}
+ Abbildung \ref{img:carbon_cmp} zeigt den Vergleich der Kohlenstoffmaxima aus Simulation und Experiment.
+ Im Falle der Simulation verschiebt sich das Maximum w"ahrend der Implantation der gesamten Dosis um ungef"ahr $30 nm$ zu niedrigeren Tiefen.
+ Die Abweichung, der aus der Simulation erhaltenen, zu den experiemntell bestimmten Maxima betr"agt $60$ bis $90 nm$.
+ Auff"allig ist auch die st"arker negative Steigung der linear gen"aherten Verschiebung des Kohlenstoffmaximums der Simulation im Gegensatz zum Experiment.
+ Extrapoliert man die durch die drei experimentell bestimmten Messpunkte gelegte Gerade, kann man das Maximum f"ur die Dosis $D \approx 1,0 \times 10^{17} cm^{-2}$ absch"atzen.
+ W"ahrend der selben Dosis verschiebt sich hier das Maximum nur um etwa $15 nm$ was der H"alfte der Verschiebung bei der Simulation enspricht.
- EDIT: evtl kohlenstoffverteilung in aufeinanderfolgenden ebenen, bzw carboninac plot
+ Die unterschiedliche Steigung weist auf dosisabh"angige Bremskr"afte und ein daraus resultierendes dosisabh"angiges Implantationsprofil hin.
+ {\em TRIM} betrachtet jedoch ein statisches Target und liefert somit ein konstantes nukleares Bremskraft- und Implantationsprofil.
- \subsection{Position und Ausdehnung der amorphen Phase}
+ Auch der anf"angliche Unterschied in der Kohelnstoffkonzentartion zwischen Simulation und Experiment ist auf Ungenauigkeiten in {\em TRIM} zur"uckzuf"uhren.
+ Es sind aber auch Ungenauigkeiten bei der experimentellen Ermittlung der Kohlenstoffverteilung aus den RBS-Spektren denkbar.
+ Mit dem Shift in der Kohlenstoffverteilung ist der Tiefenunterschied der Lage der amorphen Schicht erkl"art.
+
+ \begin{figure}[h]
+ \includegraphics[width=12cm]{ac_cconc_ver2.eps}
+ \caption{Cross-Section und Tiefenprofil des Kohlenstoffs der Simulation aus Abschnitt \ref{subsection:reproduced_dose}. Helle Gebiete sind amorph, dunklae Gebiete kristallin. Kohlenstoff in kristallinen Gebieten (gr"un), in amorphen Gebieten (rot) und gesamter Kohlenstoff (schwarz) sind abgebildet.}
+ \label{img:c_distrib_v2}
+ \end{figure}
+ In Abbildung \ref{img:c_distrib_v2} ist die Cross-Section aus Abschnitt \ref{subsection:reproduced_dose} mit zugeh"origem Implantationsprofil gezeigt.
+ Zun"achst befindet sich der komplette Kohlenstoff in den kristallinen Gebieten.
+ Ab einer Tiefe von $150 nm$ sind amorphe Ausscheidungen zu erkennen.
+ Der Kohlenstoffgehalt in den kristallinen Volumen sinkt.
+ Gleichzeitigt steigt der Kohlenstoffgehalt in den amorphen Gebieten.
+ Ab einer Tiefe von $350 nm$ haben sich lamellare, amorphe Ausscheidungen gebildet.
+ Im Kohlenstoffprofil sind Schwankungen in der Gesamtkonzentration und der Konzentration in amorphen Gebieten zu sehen (schwarzer Pfeil).
+ Die Ursache liegt wieder an der komplement"aren Anordnung der amorphen und kristallinen Gebiete in aufeinanderfolgenden Ebenen.
+ Es wechseln sich abwechselnd Ebenen mit hohem und niedrigen amorphen Anteil ab.
+ Wie in Abschnitt \ref{subsection:c_distrib} ist diese Anordnung eine Folge der Diffusion.
+ Die amorphen Gebiete entziehen benachbarten Ebenen den Kohlenstoff.
+ Die lokale Amorphisierungswahrscheinlichkeit wird erh"oht w"ahrend sie in der Nachbarebene kleiner wird.
+ Kurz vor $400 nm$ sinkt die Kohlenstoffkonzentration in den kristallinen Gebieten auf Null ab.
+ Der gesamte Kohlenstoff befindet sich in den amorphen Gebieten.
+ Hier beginnt die durchgehende amorphe Schicht.
+ Nachdem die Kohlenstoffkonzentration ihr Maximum bei $500 nm$ erreicht hat f"allt sie steil ab.
+ In einer Tiefe von $580 nm$ beginnt der Kohlenstoff wieder in den kristallinen Gebieten anzuwachsen.
+ Dies entspricht dem Ende der durchgehenden amorphen Schicht.
+ Die Konzentration im Kristallinen steigt, bis wieder der gesamte Kohlenstoff in den kristallinen Gebieten ist.
+
+ \begin{figure}[h]
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=7cm]{z_zplus1_ver2.eps}
+ \end{center}
+ \caption{Amorph/Kristalline Struktur in zwei aufeinander folgenden Ebenen $z$ und $z+1$.}
+ \label{img:z_zplus1_ver2}
+ \end{figure}
+ Abbildung \ref{img:z_zplus1_ver2} ist die \ldots
- EDIT: plot von maxcc und ausdehnung der a phase
+ \subsection{Position und Ausdehnung der amorphen Phase}
+ \begin{figure}[h]
+ \includegraphics[width=12cm]{position_al.eps}
+ \caption{Simulierte Position und Ausdehnung der amorphen Schicht in Abh"angigkeit der Dosis (blau, rot). Dosisabh"angiges Kohlenstoffmaximum (gr"un).}
+ \label{img:position_sim}
+ \end{figure}
+ Abbildung \ref{img:position_sim} zeigt die aus der Simulation ermittelte Position und Ausdehnung der durchgehenden amorphen $SiC_x$-Schicht.
+ Zus"atzlich ist der Verlauf des Kohelnstoffmaximums eingezeichnet.
+ Die amorphe Schicht erstreckt sich um das Kohlenstoff-Verteilungsmaximum.
+
\subsection{Variation der Simulationsparameter}
EDIT: verbessertes ergebnis der frfuehen dosen durch minimierung von $p_c$
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