离子注入硼的间隙扩散模拟

本文提出了一个模型，用于描述在锗离子注入预先非晶化的硅层快速热退火过程中，离子注入硼的间隙扩散。假设在退火过程中，由于离子注入层中杂质浓度超过固溶度极限而形成的杂质原子团簇的溶解或重组，硼间隙原子被连续生成。此外，由于硼原子半径与硅原子半径的差异而产生的局部弹性应力也促进了硼间隙原子的生成。基于所提出的模型，对离子注入硼在850摄氏度、持续60秒的快速热退火过程中的再分布进行了模拟。热处理后计算得到的硼分布曲线与实验数据吻合良好，证实了该模型的适用性。推导出了间隙扩散的一些参数。特别是，非平衡硼间隙原子的平均迁移长度为12纳米。还得到，大约1.96%的硼原子转变为间隙位，参与了快速的间隙迁移，然后再次变得不移动，转变为替位位置或与晶格缺陷形成电学非活性复合体。