离子注人技术可以精确地控制掺杂杂质的数量及深度,但是,在离子注入的过程中,进人靶M62429P内的离子,通过碰撞把能量传递给靶原子核及其电子.不断地损失能量最后停止在靶内某一位置。靶内的原子和电子在碰撞过程中获得能量。入射离子与电子的相互作用不产生原子移动,但与原子核碰撞会使原子移动。如果入射离子与靶原子在碰撞时传递给靶原子的能量大于靶原子激活能Ea时,则靶原子得到此能量后将可以从晶格的平衡位置脱出,成为移位原子,同时在晶格中留下一个空位,而移位原子和注入离子则停留在间隙或替位位置上。因此,离子注入在固体内沿人射离子运动轨迹的周围产生大量的空位、间隙原子、间隙杂质原子和替位杂质原子等缺陷,衬底的晶体结构受到损伤。同时在注入的离子中,只有少量的离子处在电激活的晶格位置。因此,必须通过退火等手段恢复衬底损伤,而且使注人的原子处于电激活位置,达到掺杂目的。

   因碰撞而离开晶格位置的原子称为移位原子。注人离子通过碰撞把能量传递给靶原子核及其电子的过程,称为能量淀积过程。一般来说,能量淀积可以通过弹性碰撞和非弹性碰撞两种形式进行。如果人射离子在靶内的碰撞过程中,不发生能量形式的转化,只是把动能传递给靶原子,并引起靶原子的运动,总动能是守恒的,这样的碰撞称为弹性碰撞;如果在碰撞过程中,总动能不守恒,有一部分动能转化为其他形式的能,例如,人射离子把能量传递给电子,引起电子的激发,这样的碰撞称为非弹性碰撞。