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Iron nitride phases formed by nitrogen ion implantation and thermal treatment

1983; Wiley; Volume: 80; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210800209

1521-396X

B. Rauschenbach, A. Kolitsch, K. Hohmuth,

Integrated Circuits and Semiconductor Failure Analysis

Polycrystalline iron is implanted with nitrogen ions at energies from 30 to 60 keV and with doses from 1 × 1016 to 1 × 1018 ions/cm2 at room temperature. The iron nitride phases after ion implantation, formation of phases and phase transformation are investigated by high-voltage electron microscope and selected area diffraction after thermal treatment. The analyzed iron nitride phases are represented in a state diagram in dependence of implantation dose and temperature. Additionally, different iron carbonitride and iron carbide phases can be proved. The formation and transformation of iron nitride phases after ion implantation can be described by a model of implantation-induced transformation. Polykristallines Eisen wird mit Stickstoffionen einer Energie von 30 bis 60 keV und einer Dosis von 1 × 1016 bis 1 × 1018 Ionen/cm2 bei Raumtemperatur implantiert. Die Eisennitridphasen nach Implantation, die Bildung und die Umwandlung der Phasen wird mit der Höchstspannungs-Elektronenmikroskopie und der Feinbereichsbeugung untersucht. Die analysierten Eisennitridphasen werden in Abhängigkeit von der Implantationsdosis und der Temperatur in einem Zustandsdiagramm dargestellt. Zusätzlich können verschiedene Eisenkarbonitrid- und Eisenkarbidphasen nachgewiesen werden. Die Bildung und die Umwandlung der Eisennitridphasen nach Stickstoffimplantation kann mit dem Modell der implantationsinduzierten Transformation beschrieben werden.