離子注人技術(shù)可以精確地控制摻雜雜質(zhì)的數(shù)量及深度,但是,在離子注入的過程中,進(jìn)人靶M62429P內(nèi)的離子,通過碰撞把能量傳遞給靶原子核及其電子.不斷地?fù)p失能量最后停止在靶內(nèi)某一位置。靶內(nèi)的原子和電子在碰撞過程中獲得能量。入射離子與電子的相互作用不產(chǎn)生原子移動,但與原子核碰撞會使原子移動。如果入射離子與靶原子在碰撞時傳遞給靶原子的能量大于靶原子激活能Ea時,則靶原子得到此能量后將可以從晶格的平衡位置脫出,成為移位原子,同時在晶格中留下一個空位,而移位原子和注入離子則停留在間隙或替位位置上。因此,離子注入在固體內(nèi)沿人射離子運(yùn)動軌跡的周圍產(chǎn)生大量的空位、間隙原子、間隙雜質(zhì)原子和替位雜質(zhì)原子等缺陷,襯底的晶體結(jié)構(gòu)受到損傷。同時在注入的離子中,只有少量的離子處在電激活的晶格位置。因此,必須通過退火等手段恢復(fù)襯底損傷,而且使注人的原子處于電激活位置,達(dá)到摻雜目的。

   因碰撞而離開晶格位置的原子稱為移位原子。注人離子通過碰撞把能量傳遞給靶原子核及其電子的過程,稱為能量淀積過程。一般來說,能量淀積可以通過彈性碰撞和非彈性碰撞兩種形式進(jìn)行。如果人射離子在靶內(nèi)的碰撞過程中,不發(fā)生能量形式的轉(zhuǎn)化,只是把動能傳遞給靶原子,并引起靶原子的運(yùn)動,總動能是守恒的,這樣的碰撞稱為彈性碰撞;如果在碰撞過程中,總動能不守恒,有一部分動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,例如,人射離子把能量傳遞給電子,引起電子的激發(fā),這樣的碰撞稱為非彈性碰撞。