1.2.2 LSS-Theorie



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1.2.2 LSS-Theorie

 

Historisch gesehen ist die nach den Autoren Lindhard, Scharff und Schiøtt benannte LSS-Theorie [Lin63] der erste Versuch, Dotierungen, die von der Ionen-Implantation herrühren, zu berechnen. Dabei werden die Momente für das Implantationsprofil aus Integro-Differentialgleichungen abgeleitet. Am einfachsten ist nach dieser Theorie die Länge des zurückgelegten Weges , gemessen entlang der Ionenbahn, zu ermitteln. ist nach Gl. (1.4) definiert:

 

Dabei ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ion mit der Energie noch einen Weg zwischen und vor sich hat. ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ion mit der Energie einen Energieverlust erleidet. ist schließlich die atomare Dichte des Targets. Um zu eliminieren, wird Gl. (1.4) nach [Lin63] mit Potenzen von () multipliziert und integriert. Für die Momente

 

entstehen dann Gleichungen

 

Die Gl. (1.6) werden mittels einer Potenzreihenentwicklung nach gelöst. Ergebnisse von Berechnungen dieser Momente sind im Buch von Gibbons [Gib75] für verschiedene Ion-Target-Kombinationen zusammengestellt.

Die bei der Reihenentwicklung gemachte Voraussetzung, daß ist, ist leider nicht immer erfüllt, da ja ein Teilchen - wie zum Beispiel beim zentralen Stoß mit einem Targetatom - durchaus auch einen Energieverlust erleiden kann, der in der Größenordnung der Ionenenergie selbst liegt. Daher können nur die ersten beiden Momente - das sind die vertikale Eindringtiefe () und die laterale und vertikale Standardabweichung ( beziehungsweise ) - hinreichend genau bestimmt werden. Außerdem kann die LSS-Theorie nicht auf Mehrlagenstrukturen erweitert werden. Von Biersack wurde ein etwas veränderter Ansatz in [Bie81] und [Bie82], der ,,Projected Range ALgorithmus`` (PRAL) vorgeschlagen.



Martin Stiftinger
Sat Oct 15 14:00:19 MET 1994