2.  Introduzione all’argomento
 Tecniche di preparazione, apparato
sperimentale
 Esperimento
 Risultati: dati sperimentali e analisi
 Conclusioni

3. Porosità indotta da impiantazione ionica
Sensoristica
 Esclusiva proprietà strutturale di Ge e di alcune
leghe (InSb, GaN, GaSb)
 Diminuzione delle
performance di dispositivi
elettronici realizzati con
materiali porosi
Interessante materiale nanostrutturato
L. Romano, G. Impellizzeri, M.V. Tomasello, F. Giannazzo, C. Spinella, M.G. Grimaldi.
Nanostructuring in Ge by self-ion implantation, J.Appl. Phys. 107, 084314 (2010)

4. La causa della formazione dei buchi
potrebbe consistere in un processo di
diffusione e agglomerazione delle
vacanze formatesi in seguito
all’impiantazione.
L. Romano, G. Impellizzeri, M.V. Tomasello, F. Giannazzo, C. Spinella, M.G. Grimaldi.
Nanostructuring in Ge by self-ion implantation, J.Appl. Phys. 107, 084314 (2010)

5.  Tecnica consistente
nell’immissione di ioni
energetici all’interno di un
target.
 Modifica delle proprietà
elettriche (Drogaggio di
materiali…) e/o strutturali
(amorfizzazione,
formazione di strutture
porose…).

6. Campioni: • Ge (100) bulk
• Ge (111) bulk
• S500
Ione impiantato: Ge+
Energia degli ioni: 100 KeV
Fluence: 9,6 x 1015 ioni/cm2
Temperatura di impianto: RT
Area di impianto: 1”
Pressione della camera~E-7
mbar
Angolo di impiantazione: 7

7. • Sorgente elettronica: filamento di W
a V<0 (emissione a effetto di campo
assistita termicamente: T~2500K,
φ=4,5V)
•Anodo: estrazione e accelerazione
del fascio con V>0 (10-20 keV)
• Sistemi di focalizzazione di lenti
magnetiche
• Scanning coils
• Rivelazione (SE, BSE, In lens)
• Software di imaging
p~E-7 mbar

9. Ge (111) con contrasto
modificato tramite Gatan
Dettaglio parte centrale
10,43 5,65nm 18,65 13,48nm
14,89 6,58 nm

10. Ge(111): immagine realizzata
con un rivelatore di SE.
Minore Contrasto Topografico

11. Buchi chiari
14,75 14,09 nm 22,7 32,65 nm
Buchi scuri
14,79 21,25 nm

12. 12,10 17,93 nm 6,03 11,04 nm
7,38 10,11 nm

13.  Film di 500 nm di Germanio depositato su uno strato di SiO2
e cresciuto su un substrato di Si.
Porzione di campione
di S500 su cui
effettuare indagine
statistica.
Minore contrasto
topografico associato
alla scarsa emissione
di SE da parte del film
sottile.

14. Ge(100) Ge(111)
Rmax 12,10±17,93 nm 18,65±13,48nm
Rmin 6,03±11,04 nm 10,43±5,65nm
Rmedio 7,38±10,11 nm 14,89±6,58 nm
• Disuniformità della porosità nel Ge (100)
• Ge (111) ha dimensioni dei buchi maggiori rispetto al Ge(100).
• Causa (?)

15. Buchi scuri Buchi chiari
Rmax 12,10±17,93 nm 22,7± 32,65 nm
Rmin 6,03±11,04 nm 14,75±14,09 nm
Rmedio 7,38±10,11 nm 14,79±21,25 nm
• Le dimensioni dei buchi chiari sono maggiori rispetto a quelle dei
buchi scuri.
• Probabile causa della disomogeneità del campione: presenza di
impurezze durante la fase di preparazione e, quindi, di una disuniforme
impiantazione.
• Necessità di appurare questa ipotesi.

16. Ge (111)
Ge (100)
S500
Bibliografia:
•Ion Implantation, dott.ssa Lucia Romano, slides lezioni di
Laboratorio di Nanostrutture.
•Self-ion-induced nanostructures in Ge, , dott.ssa Lucia
Romano, slides lezioni di Laboratorio di Nanostrutture.
•Scanning Electron Microscopy, , dott.ssa Lucia Romano,
slides lezioni di Laboratorio di Nanostrutture.
•L. Romano, G. Impellizzeri, M.V. Tomasello, F. Giannazzo, C.
Spinella, M.G. Grimaldi. Nanostructuring in Ge by self-ion
implantation, J.Appl. Phys. 107, 084314 (2010)