A pozitron annihilációs spektroszkópia a kristályrács üres térfogattal járó hibáinak érzékeny és szelektív detektálására alkalmas módszer. A minta elektronjaival annihilálódó pozitronok élettartam-spektrumát, az annihilációs fotonok impulzus- és energiaeloszlását mérve azonosíthatjuk a vakancia-szerű rácshibákat és meghatározhatjuk mikroszkópikus környezetüket. Lassú (0-30 keV energiatartományban működő), változtatható energiájú pozitronnyaláb alkalmazásával módunk van vékonyréteg-szerkezetek és ionimplantálás hatására létrejött hibák tanulmányozására a mélység függvényében. Félvezetőkben az ionimplantáció során létrejött hibaszerkezet ismerete technológiai szempontból is fontos információt ad. Munkánkban szilícium egykristály nagymértékben különböző feltételek melletti implantációja során létrejött rácshibáit tanulmányoztuk.

Nagyenergiás (209 MeV) kriptonionokkal implantált szilíciumban létrejött hibahelyeket vizsgáltunk pozitron annihilációval. Ezen az energián az ionok behatolási mélysége mintegy 27 m, így mind lassú pozitronnyaláb segítségével, mind a klasszikus, ²²Na pozitronforrást használó metódussal mód volt a mérésre. Lehetőség nyílott a mélységérzékeny és a teljes behatolási keresztmetszetet integráló klasszikus vizsgálat eredményeinek összehasonlítására. A pozitron annihilációs mérések alapján megállapítható, hogy a létrejött rácshiba-populáció túlnyomó többségében divakanciákból áll. Meghatároztuk a létrejött hibák koncentrációjának dózisfüggését. Hőmérsékeltfüggő mérések a vakanciákból származó jel növekedését mutatják alacsony hőmrésékleten. Ez az effektus a rácshibák negatív töltésére utal.

Az előbbinél lényegesen alacsonyabb energiatartományban, 133-343 keV energián F⁺, BF⁺ és BF₂⁺ ionokkal implantált szilíciumot vizsgáltunk lassú pozitronnyaláb segítségével. Az implantált és egyéb módon nem kezelt minták hibaszerkezete a pozitron annihilációs mérések alapján nem függött az implantált iontól. 600 C-os hőkezelés után az ionok behatolási mélységének megfelelő rétegben karakterisztikus pozitron spektrumot mutató, erős pozitroncsapdaként viselkedő rácshibák jelenlétét észleltük. Az effektus nagysága nagymértékben függ az implantált részecskétől. Az észlelt rácshibát egy vagy több fluoratommal dekorált többszörös vakanciaként azonosítottuk.