核阻止本领 注入离子与靶内原子之间弹性碰撞 正面碰撞p=0最大能量转移 M.U2=4M M2E (M1+M2) S(B)=28×101212 213+223M+,evcm2 忽略外围电子屏蔽作用,注入 离子与靶内原子之间势函数: M质量 V(r)= q2Z12 2一原子序数 下标1离子 下标2—靶
核阻止本领 15 1 2 1 2 2 3 2 3 1 2 1 2 n 2.8 10 eVcm Z Z M S E Z Z M M M——质量 Z ——原子序数 下标1——离子 下标2——靶 2 1 2 M 2 2 2 0 1 2 1 4M M T M U E 2 (M M ) 正面碰撞 p 0 最大能量转移： 2Z1Z2 ( ) q V r r 忽略外围电子屏蔽作用，注入 离子与靶内原子之间势函数： 注入离子与靶内原子之间弹性碰撞
核碰撞 最简屏蔽函数 C 考虑电子屏蔽时离子 dE 与靶核之间相互作用势 函数 V(r)=q2Z12 托马斯费米 屏蔽函数 S,(E) 能量损失率与离子能E 电子屏 量的关系 蔽函数丿 a屏蔽参数
能量损失率与离子能 量的关系 核碰撞 托马斯•费米 屏蔽函数 r r f 最简屏蔽函数 2Z1Z 2 V ( ) q r r f r a 电子屏 蔽函数 考虑电子屏蔽时离子 与靶核之间相互作用势 函数 a——屏蔽参数
电子碰撞 电子碰撞指的是注入离 子与靶内白由电子以及 电子阻止本领 束缚电子之间的碰撞。 dE SE 令注入离子和靶原子周围 dx 电子云通过库仑作用, c电子阻止本领和注入离子 使离子和电子碰撞失去的能量的平方根成正比。 能量,而束缚电子被激 Se(e)=c K E 发或电离,自由电子发 lon 生移动。 k三0.2×/03eVl2cm 瞬时地形成电子空穴对。 离子 速度
电子碰撞 v 电子碰撞指的是注入离 子与靶内白由电子以及 束缚电子之间的碰撞。 v 注入离子和靶原子周围 电子云通过库仑作用， 使离子和电子碰撞失去 能量，而束缚电子被激 发或电离，自由电子发 生移动。 v 瞬时地形成电子-空穴对。 e e dx dE S E 电子阻止本领 •电子阻止本领和注入离子 的能量的平方根成正比。 1 / 2 15 1 / 2 2 0.2 10 eV cm e ion e e S E Cv k E k 离子 速度
LSS理论 多单位路程上注入离子由于核阻止(Sn(E) 和电子阻止(Se(E)所损失的能量,总能量 损失为两者的和。 dE =-S(E)+S(E 能量为E的 入射粒子在 dE/b:能量损失梯度 密度为N的 E:注入离子在其运动路程上任一点处的能量靶内走过x Sn(E):核阻止本领 能量E的函数 的能量 SE):电子阻止本领 N:靶原子密度~5×102cm3 for si
n e dE S E S E dx -dE/dx：能量损失梯度 E：注入离子在其运动路程上任一点x处的能量 Sn (E)：核阻止本领 Se(E)：电子阻止本领 N: 靶原子密度 ～510 22 cm-3 for Si LSS理论 能量E的函数 能量为E的 入射粒子在 密度为N的 靶内走过x 距离后损失 的能量 v单位路程上注入离子由于核阻止（Sn(E)） 和电子阻止(Se(E) )所损失的能量，总能量 损失为两者的和
623几种常用杂质在硅中的核阻止本领与能量关系 A N=校阻 e=电子阻滞 100 000 能量eV As,P,B在硅中核、电子阻正本领与能量关系计算值
As,P,B在硅中核、电子阻止本领与能量关系计算值 6.2.3 几种常用杂质在硅中的核阻止本领与能量关系