SRIM软件使用说明教程（中文）.docxVIP

闭窗口。 闭窗口。 教程#1—— 离子在固体中的射程、剂量及辐照损伤简述 该教程将介绍如何确定离子的能量和剂量，使其注入靶后能达到我们所要求的浓度和深 度。为了说明这一点，我们以在CMOS 半导体器件中注入n 型井为例。注入硅中的离子(即 注入原子)应为n 型元素，并在表面以下约为250nm(2500A)深处达到浓度峰值(以投影射 程计)。掺杂原子的浓度峰值为每平方厘米5×1018个离子。尽管这看起来有些复杂(特别 是如果你不是一个电气工程师的话),但它只要求磷 (P) 或砷 (As) 或锑 (Sb) 元素的离 子被直接注入到样品的一定深度并形成一定的浓度(磷、砷和锑原子都是硅中的n 型掺杂剂)。 作为一个附加条件，我们假定注入离子(即加速器加速的粒子)的能量不超过200keV。 【注意： TRIM 很多情况下使用 A (埃)作为单位是因为其大约是固体中单层原子的厚度。 这常用于估计靶的微观损伤。】 问题： ● 注入何种元素? ● 需要注入多大的剂量 (ions/cm2)? ● 靶在注入后是否会产生非晶化? 这一系列问题将是该教程的主旨。在阅读完本教程之后，你将能够回答将任意离子注入到任 意靶材料情况下的这些问题。 确定入射离子的种类和能量 ● 点击桌面上的SRIM 图标 ● 点 击 Stopping and Range Tables(SR Tables) O 首先输入离子。开始可以点击在“ION”旁边上的帮助按钮。 ? 阅读后点击键关 CLOSE O 为了在硅中注入形成一个n 型井，你需要从元素周期表的第五列中选择一种元素来作为 杂质元素注入。典型的掺杂元素是磷(P)、砷(As) 或锑(Sb)。我们选项居中的砷(As) PT开始。要键入一种离子，点击窗口中 Ion 边上的键打开元素周期表 并 选 PT 择As 作为入射离子。 O 程序将会自动填充描述入射离子性质的各种选项框。注意到其使用的离子质量并不是砷 O O 在窗口中向下来到了Target 按钮。点击帮助 按钮。 O 指定靶的成分为硅，利用 按钮选定Si。 O 点击 PT的平均原子质量，而是丰度最大的同位素 ( MAI) 的质量。你可以通过使用元素周期表 PT 键 来验证，它会给出各种砷原子质量的说明。 ? PT CloseO 注意到此时靶原子的质量不再是其最大丰度同位素 (MAI) 质量，而是元素的平均自然 质量。你可以通过使用元素周期表键 PT 来验证，它会给出各种硅原子质量的说 Close 明。点击按钮 关闭窗口。 O 剩下的描述靶的表格是空白的，也是非必须的。选项Stoich用于计算混合物靶时指 定其中每种元素的化学计量。 Calculate Table O 我们将计算结果保存在如下文件： “SRIM Outputs\Arsenic in Silicon”。 如果你需要再次 查询它的话，它在SRIM 中的路径为： …/SRIM Outputs/ 观察这个表格。2500 A 的投影射程(峰浓度的深度)对应多大的入射离子能量呢?(答案 是~400keV) Ion Energy dE/dx Elec. dE/dx Nuclear A A A A Longit. Strag. 557 A 590 A 622 A 685 A 746 A Lateral Strag 436 A 462 A 489 A 542 A 595 A 350.00 keV 1.876E+00 4.139E+00 2243 375.00 keV 1.944E+00 4.049E+00 2404 400.00 keV 2.013E+00 3.964E+00 450.00 keV 2.150E+00 3.804E+00 2892 500.00 keV 2.285E+00 3.659E+00 3221 ● 结论：这是一个高于你所使用的200keV 的离子注入机所能达到的能量! ● 重新计算这个射程表格，但是使用磷 (P) 离子入射。 ● 观察新的表格。要有250nm 的射程需要多大的能量呢? 点击按钮 回到SRIM 点击按钮 回到SRIM 的主页面。 ? 点击主菜单上的 按钮。 Ion dE/dx dE/dx Proj. Longit. Lateral Energy Elec. Nuclear Range Strag. Strag 170.0