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Jörg K. N. Lindner

• In dieser Arbeit werden Untersuchungen zur Ionenstrahlsynthese vergrabener metallischer Schichten durch 6 MeV 58Ni-Implantation in Silizium vorgestellt. Die hohe Energie führt zu tiefen und breiten Implantationsprofilen, so dass die Veränderungen des Targets bei hoher relativer Tiefenauflösung untersucht werden können. Darüber hinaus werden Probleme aufgrund der Sputtererosion und der nahen Oberfläche vermieden. Voraussetzung für ein Verständnis der bei Hochdosisimplantationen in einem sich kontinuierlich verändernden Target auftretenden Prozesse sind hinreichende Kenntnisse über das Ionenprofil sowie die Strahlenschädigung im Bereich kleinerer Dosen. Daher wird zunächst detailliert die Dosis- und Temperaturabhängigkeit der Schädigung durch 6 MeV 58Ni-Ionenbeschuß bei kleineren Dosen optisch und elektronenmikroskopisch untersucht. Es zeigt sich, dass bei hohen Dosen und Targettemperaturen das Schädigungsverhalten merklich durch die deponierten Ni-Atome beeinflusst wird. GleichzeitigIn dieser Arbeit werden Untersuchungen zur Ionenstrahlsynthese vergrabener metallischer Schichten durch 6 MeV 58Ni-Implantation in Silizium vorgestellt. Die hohe Energie führt zu tiefen und breiten Implantationsprofilen, so dass die Veränderungen des Targets bei hoher relativer Tiefenauflösung untersucht werden können. Darüber hinaus werden Probleme aufgrund der Sputtererosion und der nahen Oberfläche vermieden. Voraussetzung für ein Verständnis der bei Hochdosisimplantationen in einem sich kontinuierlich verändernden Target auftretenden Prozesse sind hinreichende Kenntnisse über das Ionenprofil sowie die Strahlenschädigung im Bereich kleinerer Dosen. Daher wird zunächst detailliert die Dosis- und Temperaturabhängigkeit der Schädigung durch 6 MeV 58Ni-Ionenbeschuß bei kleineren Dosen optisch und elektronenmikroskopisch untersucht. Es zeigt sich, dass bei hohen Dosen und Targettemperaturen das Schädigungsverhalten merklich durch die deponierten Ni-Atome beeinflusst wird. Gleichzeitig erhält man eine durch die vorliegende Strahlenschädigung veränderte Nickelverteilung. Die Bildung von Silizidausscheidungen wird im weiteren Verlauf der Arbeit elektronenmikroskopisch analysiert. Die Größe der Ausscheidungen und ihre Orientierungsbeziehung zur umgebenden Siliziummatrix werden in Abhängigkeit von der Implantationsdosis tiefenaufgelöst bestimmt. Zur Interpretation des beobachteten Ausscheidungsverhaltens werden Keimbildung und Wachstum näher betrachtet. Die mit zunehmender Dosis fortschreitende Veränderung der elektrischen Eigenschaften wird durch tiefenaufgelöste Messungen des Ausbreitungswiderstandes untersucht. Im letzten Teil der Arbeit wird der Zustand von Hochdosisimplantaten nach einer Temperbehandlung optisch, elektrisch und elektronenmikroskopisch charakterisiert. Die sich beim Tempern bildende Schichtstruktur wird deutlich durch die nach der Implantation vorliegende Ausscheidungsverteilung beeinflusst. Bei genügend hohen Dosen erhält man eine tief vergrabene, homogene Silizidschicht hoher elektrischer Leitfähigkeit.…