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μm)達 して停 止す る.そ の間,単 結 晶中に多 くの 空格子点 と格子間原子 を形成す る.図 中 白丸は空格 子点,黒 丸は格子間原子,一 重丸 は変位 されなか っ た格子点を表わす.イ オ ン通過後 は,空 格子点濃度 が飛跡の中心付近に多 く,周 囲に格子間原子の多い 円柱状欠陥領域 になる.そ れは入射 イオンが飛跡に 沿 って格子 点か ら原子を反跳 して格子 間原子を形成 す るか らである.こ うして,直 径20~100Aの 円柱 状 で,飛 跡 に沿 った中心付近 に空格 子点濃度 が高 く,周 囲 に格 子 間原 子濃 度 が高 い 領域 が ~10-13 sec程 度の間に形成 される. 2) 空格子点はその時の熱平衡基板温度で決まる拡散 定数 で熱拡散 し,円 柱状の中心付近か ら周囲の格子 間原子濃度が高い領域へ移動す る.図 中飛跡 と垂 直 方向の白抜 きの比較的大 きな矢 印が,こ の空格子点 の熱拡散 に よる動 きを表わす.空 格子点熱拡散後の 円柱状欠陥領域 の中心付近は格子 点に取 って代わ る の で,結 晶性 が回復す る.空 格子点は周囲の格子間 原子濃度の高い領域 まで拡散 し,格 子 間原子 と再結 合 して周辺部分で も欠陥が回復す る.こ うして非晶 質 層下 の単 結晶部分 に形成 された 円柱状欠 陥領域 は,飛 跡 と垂直方向の空格子点熱拡散 と格子 間原子 との再結合に よ り回復する1). 3) 空格子点は 円柱状動径方 向の周辺部へ向か って拡 散す るだけでな く,イ オ ン進行方 向 と逆方向の非晶 質層方向へも熱拡散す る.図 中飛跡 と平行に非晶質 * 1991年11月29日,第8回 イオ ン工学特別 シ ソポ ジウム講 演会におい て講演 ** NTTLSI研 究所 (〒243-01 厚木市森の里若宮3-1)

Low-Temperature Crystallization by High Energy Heavy Ion Beam Irradiation. The Second Part. Mechanism for Low-Temperature Crystallization.