Vacancy-type defects induced by He-implantation in ZnO studied by a slow positron beam

陽電子ビームによる酸化亜鉛中のヘリウムイオン照射欠陥の研究

Chen, Z. Q.*; 河裾 厚男

Chen, Z. Q.*; Kawasuso, Atsuo

20keVから100keVのヘリウムイオンを酸化亜鉛単結晶に全ドーズ量4E+15cmで注入した。注入時導入欠陥を研究するために、低エネルギー陽電子ビームを用いて消滅線のドップラー拡がり測定を行った。測定結果から、注入後には複原子空孔とさらに大きな原子空孔集合体が生成していることが明らかになった。400Cにおける熱処理により、ヘリウム原子が原子空孔集合体を占有することがわかった。さらなる熱処理で原子空孔集合体のサイズが増加することが見いだされた。800Cにおいて、ヘリウム原子は原子空孔集合体から脱離し、原子空孔集合体も消失することが明らかになった。

ZnO single crystals were implanted with with He ions with energies of 20-100keV to a dose of 4E+15 cm. To study, implantation-induced defects, the Doppler broadeing measurements of positron-electron annihilation radiation were performed using a positron beam. As a result, it was found that divacancies and further vacancy clusters were generated due to implantation. It was found that upon annealing at 400 C He atoms start to occupy vacancy clusters. After further annealing at 600 C, vacancy cluster sizes increased. At 800 C, He atoms desorbed from vacancy clusters and vacancy clusters also disappeared.