7.1. Имплантация ионов водорода в кремниевые пластины

Проведенные авторами исследования [1–8] по получению структур КНИ с использованием технологии газового скалывания и термообработки поверхности во влажных условиях включали сле­дующие этапы. Подготовка пластин состояла в их суперфинишной полировке и химической обработке для получения максимально чистой и максимально гладкой поверхности. Имплантацию ионов водорода выполняли на установках с плотностью тока ионов на по­верхности пластин 0,5 и 5 мкА/см^-2. Энергия ионов равнялась 40, 80, 100 и 150 кэВ. Получены образцы с дозами имплантации: 310¹⁶; 410¹⁶; 510¹⁶; 710¹⁶; 10¹⁷ см^‑2. Расщепление проводили обработкой состыкованных пластин в диффузионной печи при температуре 450 – 600 С в течение 10 – 30 мин в атмосфере азота или кисло­рода.

Приборный слой сплошь отщепился от приборных пластин, в которых имплантированы ионы Н⁺ дозой 310¹⁶ см^-2. При дозах им­плантации Н⁺ 510¹⁶, 710¹⁶, 10¹⁷ см^-2 приборный слой отщепился мелкими островками. Данный эффект объясняется отсутствием сплошной стыковки пластин вследствие появления микрорельефа высотой 40  450 нм от вырастающих блистеров. Это обстоятель­ство вынуждает искать специальные способы стыковки и предва­рительного сращивания пластин перед расщеплением (термообра­ботка в течение нескольких десятков часов при температурах 120  300 С) подбором давления среды, в которой проводится эта операция, более тонким подбором дозы имплантации Н⁺. Получен­ные структуры имели толщины приборного слоя от 0,3 до 0,8 мкм, шероховатость внешней поверхности этого слоя составляла 20  30 нм.