Effects of concurrent irradiation with ions and electrons on ion-induced amorphization in silicon

シリコンのイオン照射誘起非晶質化に及ぼすイオン・電子同時照射効果

阿部 弘亨; 木下 智見*; P.R.Okamoto*; L.E.Rehn*

Abe, Hiroaki; Kinoshita, Chiken*; P.R.Okamoto*; L.E.Rehn*

Siはイオン照射により非晶質化するが、電子照射によっては非晶質化しない。この現象には、カスケード損傷の蓄積と安定性が寄与していると考えられるが明らかではない。本研究では、アルゴンヌ国立研究所のタンデム加速器結合型超高圧電子顕微鏡を用いて、Siのイオン照射誘起非晶質化に及ぼす、同時電子照射効果を明らかにした。イオン・電子同時照射により、照射誘起非晶質化が抑制された。抑制に必要な臨界の電子線束密度を測定した結果、軽イオンほど臨界電子線束密度がイオン線束密度に依存することが判明した。これは照射誘起非晶質化が、カスケード(サブカスケード)のオーバーラップにより進行することを示している。また、サブカスケードは電子同時照射に対して不安定であり、主として点欠陥の照射誘起拡散及び電子励起によって不安定化することが明らかになった。

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