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Monte Carlo Simulation of Coupled Ion-Electron Transport in Semiconductors

1987; Wiley; Volume: 104; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2211040226

1521-396X

R Märtin, Nasr M. Ghoniem,

Ion-surface interactions and analysis

The Monte Carlo ion-transport code TRIPOS is extended to a new version, TRIPOS-E, for modeling secondary-electron generation and transport along ion tracks. Energy deposition and radial electron-hole (e-h) pair profiles in silicon are evaluated for several energetic heavy ions. These profiles reflect a Gaussian-like central core which decreases exponentially at increasing radial distance. Analytical expressions for radial charge-density profiles at several depths of penetration are obtained. The excess charge density remains above background dopant concentrations beyond 0.25 μm radius from the ion path. This detailed evaluation of track structure should enhance modeling of charge collection from ion tracks in semiconductor devices. Der Monte-Carlo-Ion-Transport-Code TRIPOS wird zu einer neuen Fassung, TRIPOS-E, für die Modellierung von Erzeugung und Transport von Sekundärelektronen entlang Ionenspuren, erweitert. Für mehrere energetisch schwere Ionen in Silizium werden die Energieablagerung und die radialen Elektron-Loch-Paar-Profile abgeschätzt. Diese Profile widerspiegeln einen gaußartigen zentralen Kern, der mit zunehmender radialer Entfernung exponentiell abfällt. Für mehrere Profile der radialen Ladungsdichten werden für verschiedene Eindringtiefen analytische Ausdrücke gefunden. Für Radien größer als 0,25 μm hat die Überschuß-Ladungsdichte einen höheren Wert als den „Doptierungs”︁-Hintergrundwert. Die ausführliche Bewertung der Spurenstruktur kann für die Modellierung der Ladungssammlung von Ionenspuren in Halbleitern genutzt werden.