Atomistic modeling of ion channeling in Si with point defects: the role of lattice relaxation (Articolo in rivista)

Type
Label
  • Atomistic modeling of ion channeling in Si with point defects: the role of lattice relaxation (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2002-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Balboni S. 1, Albertazzi E. 2, Bianconi M. 2, Lulli G. 2 (2002)
    Atomistic modeling of ion channeling in Si with point defects: the role of lattice relaxation
    in Physical review. B, Condensed matter and materials physics
    (literal)
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  • Balboni S. 1, Albertazzi E. 2, Bianconi M. 2, Lulli G. 2 (literal)
Pagina inizio
  • 452021 (literal)
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  • 452027 (literal)
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  • Impact Factor rivista = 3.327 (literal)
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  • 66 (literal)
Rivista
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  • Questo articolo descrive un approccio totalmente nuovo alla simulazione di misure di ion channelling in campioni di silicio contenenti difetti. In una supercella contenente 1E6 atomi, il rilassamento del reticolo nell'intorno di singoli difetti di punto viene realizzata tramite l'applicazione di potenziali empirici. La supercella rilassata viene quindi inserita nel programma di simulazione Monte Carlo degli spettri di RBS-channeling. Viene mostrato che se si trascurano gli effetti del rilassamento del reticolo, come nell'approccio tradizionale, la quantita' di difetti risultante dalla analisi e' sensibilmente sovrastimata. Inoltre questo nuovo approccio, a differenza di quello tradizionale, permette un buon accordo della simulazione con le misure sperimentali multi-assiali. (literal)
Note
  • ISI Web of Science (WOS) (literal)
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  • 1 Dipartimento di Fisica dell'Università di Bologna, 2 IMM-CNR Sezione di Bologna (literal)
Titolo
  • Atomistic modeling of ion channeling in Si with point defects: the role of lattice relaxation (literal)
Abstract
  • We report the results of the simulation of ion-channeling spectra in a disordered silicon crystal, where lattice relaxation in the neighborhood of point defects, calculated by the application of empirical potentials, is taken into account. We show that, in general, the backscattering yield increases when the perfectly symmetrical configurations of point defects in the unperturbed lattice are allowed to relax. The yield enhancement depends on the potential used, the point defect type, and the beam-lattice alignment condition. A quantitative correlation between the microscopic disorder and the macroscopic yield measured by ion channeling, has been determined under the condition of a low concentration of weakly interacting point defects. The practical consequences of introducing relaxation in the interpretation of Rutherford backscattering-channeling spectra are pointed out and discussed. One important result is that if relaxation effects are neglected (as in damage models used so far), the amount of defects extracted from channeling analysis may be appreciably overestimated. The method developed here has been applied to the study of the damage distribution in the near surface of a Si sample implanted with high energy ions. In spite of the simplified description of damage in terms of point defects, our preliminary results show that taking into account lattice relaxation in ion-channeling simulation allows simultaneous fitting of backscattering spectra collected along different axial alignment conditions. The same result cannot be achieved using the standard description based on unrelaxed defects. (literal)
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