Cтраница 1
![]() |
Изменение концентрации носителей и эффективной подвижно -. ти при отжиге после имплантации ионов В, BF2. Режим ионной имплантации. 1 - Ю15 см-2, 150 кэВ, термообработка в течение 10 мин. [1] |
Ионная имплантация В с дозой 5 - Ю15 см-2 приводит к образованию аморфного слоя. Вообще говоря, при невысокой температуре легко провести аморфизацию подложки. Этот эффект происходит при той же температуре и объясняется теми же причинами, что и обратный отжиг, упомянутый выше. [2]
Ионная имплантация весьма перспективна для создания различ-нь Гх неравновесных метастабильных состояний твердого тела. Так, имплантация и выдерживание мишени при низких температурах способны создать интересные объекты для сверхпроводимости, в том числе и высокотемпературной. [3]
Ионная имплантация делает возможным формирование на поверхности окисных пленок и некоторых других соединений, играющих роль твердых смазочных материалов. [4]
Ионная имплантация может эффективно изменять цвет покрытий. Отмечается также улучшение адгезии покрытий, полученных в условиях ионной бомбардировки. Их сцепление с подложкой менее чувствительно к качеству предшествующей очистки поверхности, а подготовка поверхности - сложный процесс, требующий большого искусства от оператора. [5]
Ионная имплантация с последующей ликвидацией образовавшихся в материале дефектов начинает по своему значению превосходить диффузию как метод легирования. Не в последнюю очередь это связано с тем, что в результате уменьшения вертикальных размеров структур оказывается вполне достаточной та небольшая глубина легирования, которую обеспечивает ионная имплантация. По сравнению с диффузией ионная имплантация позволяет получить более резкий профиль легирования. Однако главное достоинство этого метода заключается в том, что он позволяет отказаться от необходимого при диффузии длительного нагрева полупроводниковых дисков до температуры 1000 С и выше. Если имплантация осуществляется с помощью сведения ионов в тонкий пучок, то требуемые структуры могут быть сформированы и без фотолитографии - путем избирательного фокусирования пучка ионов на определенных участках полупроводникового диска. Поскольку в процессе применения ионной имплантации стремятся избежать длительного воздействия высокой температуры на полупроводниковый диск, здесь возникает проблема формирования оксидного слоя перед каждой операцией легирования. Если ориентироваться на то, что термическое окисление должно протекать при более низких температурах, т.е. в соответствии с режимом ионной имплантации, то следует или полностью отказаться от термического окисления или обратиться к другой технологии. Следующей проблемой является водная промывка полупроводникового диска и травление жидкими химикатами. Эти операции никогда органично не вписывались в полупроводниковую технологию. [6]
Ионная имплантация ведет с модификации, изменяющей фрикционные характеристики поверхностного слоя стали, при этом ускоренные до высоких скоростей ионы внедряются внутрь поверхностных зон и создают сплав вне зависимости от растворимости или диффузионной способности имплантируемого элемента. Имеются сведения [2], что этим способом износостойкость сталей, содержащих I % углерода удается повысить в 1 5 - 2 раза. С другой стороны, при азотировании высокоуглеродистой стали отмечается повышенная хрупкость [ l ], увеличение коэффициента трения, снижение долговечности. [7]
Ионная имплантация ведет к модификации, изменяющей фрикционные характеристики поверхностного слоя стали, при этом ускоренные до высоких скоростей ионы внедряются внутрь поверхностных зон и создают сплав вне зависимости от растворимости или диффузионной способности имплантируемого элемента. Имеются сведения [2], что этим способом износостойкость сталей, содержащих I % углерода удается повысить в 1 5 - 2 раза. С другой стороны, при азотировании высокоуглеродистой стали отмечается повышенная хрупкость [ I ], увеличение коэффициента трения, снижение долговечности. [8]
Ионная имплантация обеспечивает получение р - n - переходов, площадь которых ограничивается размером базовой плоскости кристалла. Применение этого метода для изготовления р - - переходов в карбиде кремния в настоящее время осложняется трудностью создания слоев карбида кремния с р-типом электропроводности. [9]
Ионная имплантация тантала в железе приводит к получению слоя поверхностного сплава, который представляет собой метастабильный твердый раствор тантала в железе и обладает повышенной по сравнению с железом коррозионной стойкостью. Причем с увеличением дозы имплантации тантала выше 5 104 ион / см2 при энергии пучка 20 кэВ уровень коррозионной стойкости не повышается. Существование дозы насыщения свидетельствует о распылении ионов тантала, имеющего высший атомный номер, в процессе имплантации с относительно высокой энергией. [10]
Ионная имплантация свинца, который в нормальных условиях совершенно нерастворим в железе, не вносит существенных качественных изменений в характер поляризационных кривых для образцов как с низкой ( 5 1014 ион / см2), так и с высокой ( 2 1015 ион / см2) дозой имплантированного свинца по сравнению с чистым железом, однако приводит к количественным различиям между ними. Это различие связано с заметным торможением реакции выделения водорода на железе ( в 10 и 2 раза соответственно), так как плотность обменного тока реакции восстановления водорода для свинца на несколько порядков ниже, чем для железа. [11]
Ионная имплантация никеля в поверхность стали марки 430, содержащей 17 % Сг, приводит к увеличению сопротивления общей и местной коррозии в агрессивных водных средах. В 1 М растворе NaCl стационарный потенциал стали облагораживается от - 0 684 до - 0 356 В, и значительно увеличивается сопротивление питти-нгообразованию. Величина смещения потенциала защиты в положительном направлении свидетельствует о том, что образование поверхностного слоя с высоким содержанием никеля оказывает сильное влияние на природу пассирующей пленки. [12]
Ионная имплантация кремниевых структур приводит к появлению дополнительной пористости оксидной пленки [53, 195, 196] и делает границу раздела доступной для проникновения достаточно больших по размерам атомов и молекул. [13]
Ионная имплантация рабочих поверхностей режущего инструмента используется для упрочнения поверхности, как быстрорежущих сталей, так и твердых сплавов. Эффект упрочнения поверхности инструмента достигается как вследствие роста плотности дефектов кристаллического строения материала, закрепления этих дефектов атомами легирующих элементов, так и вследствие формирования дополнительного числа мелкодисперсных карбидных, нитридных и интерметаллических структур. Метод является универсальным по спектру легирующих примесей, обрабатываемых материалов и диапазону концентраций примеси в легированном слое инструментального материала. Кроме того, имплантируемый слой не изменяет размеров режущего инструмента и не может отслаиваться, в отличие от покрытий. [14]
При ионной имплантации в высокопрочные материалы ( керамики, твердые и дисперсионно-твердеющие сплавы, ионно-плазменные покрытия) большое значение приобретают остаточные напряжения в поверхностных слоях. Остаточные сжимающие напряжения эффективно предохраняют поверхность от разрушения растягивающими напряжениями, возникающими при трении в задней области пятен фактического контакта и сопоставимыми по уровню с прочностными характеристиками материалов. Это означает, что глубина слоя с повышенной износостойкостью во многих случаях значительно превышает толщину легированного слоя. [15]