【摘 要】
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研究了单束双能高剂量Ge离子注入、不经过退火在非晶态SiO2薄膜中直接形成镶嵌结构Ge纳米晶的物理机制.实验中利用不加磁分析器的离子注入机,采用Ge弧光放电离化自动形成的Ge
【基金项目】
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国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合资助项目;
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研究了单束双能高剂量Ge离子注入、不经过退火在非晶态SiO2薄膜中直接形成镶嵌结构Ge纳米晶的物理机制.实验中利用不加磁分析器的离子注入机,采用Ge弧光放电离化自动形成的Ge+和Ge2+双电荷离子并存的单束双能离子注入方法,制备了1016～1018cm-2多种剂量Ge离子注入的Si基SiO2薄膜样品.用GIXRD表征了Ge纳米晶的存在,并仔细分析得到了纳米晶形成的阈值剂量.通过TEM分析了Ge纳米晶的深度分布和晶粒尺寸.用SRIM程序分别计算了双能离子在SiO2非晶层的射程和深度分布,与实验结合,得到纳米晶形成的物理机制,即纳米晶的形成与单束双能离子注入时Ge+和Ge2+相互碰撞产生的能量沉积在SiO2中形成的局域高温有关.
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