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Thermal oxidation of ion implanted copper

1988; Wiley; Volume: 108; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2211080208

1521-396X

Peter J. Ratcliffe, R. A. Collins,

Phase-change materials and chalcogenides

Twenty two chemical species are implanted in copper and the subsequent thermal oxidation behaviour is investigated. Ion dose and implantation energy dependences are observed but it is apparent that the implant location and profile are of equivalent importance in the determination of the oxidation kinetics. A variety of electrical measurements are made on the oxide layers in an attempt to verify the p-n junction model proposed by Morris et al. on the basis of a much smaller range of samples. The present findings yield only limited support to this model and suggest that the oxidation behaviour for a particular implant will be determined by a range of inter-related parameters, in particular, impurity concentration and distribution with depth, implantation induced radiation damage and stress, and the chemical nature of the implanted species. Es werden 22 chemische Elemente in Cu implantiert. Nachfolgend wird das thermische Oxydationsverhalten untersucht. Es werden Abhängigkeiten von Ionendosis und Implantationsenergie beobachtet, jedoch die räumliche Tiefe und das Profil sind von ebenso großer Bedeutung bei der Oxidationskinetik. An einer kleineren Gruppe von Proben werden eine Reihe elektrischer Untersuchungen an den Oxydschichten durchgeführt, um das Modell des p-n Übergangs von Morris et al. zu verifizieren. Die Ergebnisse stützen das Modell jedoch nur in begrenztem Maße und legen die Vermutung nahe, daß das Oxydationsverhalten für ein bestimmtes implantiertes Element durch eine Reihe wechselseitig abhängiger Parameter bestimmt wird. Hierzu gehören insbesondere die Konzentration und das Tiefenprofil der implantierten Atomsorte, Strahlungs-induzierte Schäden und mechanische Spannungen sowie die chemische Natur des implantierten Elements.