Детальная информация

В современных нанотехнологиях для эффективного применения ионных пучков необходимо проводить исследования взаимодействия ускоренных ионов с атомами облучаемых материалов. Состояние приповерхностных областей, подвергнутых ионному воздействию при создании и модификации различных структур, оказывает существенное влияние на их характеристики, поэтому важное значение имеют данные о распределении имплантированных ионов пучка в образце и их влиянии на структуру аморфизованного материала. В работе с применением методов просвечивающей растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа изучены образцы подложек монокристаллического кремния поперечного сечения, облученных ионами ксенона с энергией 5 и 8 кэВ и дозой около 10{16} см{-2}. На изображениях и картах распределения химических элементов выявлены кластеры, образованные имплантированными атомами ксенона в аморфизованном слое кремния. Получены и обработаны микрофотографии образца поперечного сечения подложки, бомбардированной ионами с энергией 8 кэВ. Определены геометрические параметры кластеров ксенона, модальный размер которых составил 1,5 нм. Методом дифракции электронов проведены дополнительные исследования подготовленной тонкой фольги планарного сечения. Проведено сравнение профилей концентрации имплантированных атомов ксенона, полученных экспериментально, с результатами компьютерного моделирования методом Монте-Карло с использованием разных механизмов дегазации имплантированных атомов. Экспериментально установленные и расчетные значения пиковой концентрации ксенона хорошо согласуются и составляют около 5 ат. %.

In modern nanotechnology, the studies of the interaction of accelerated ions with atoms of irradiated materials are necessary for the effective use of ion beams. The state of the near-surface regions subjected to ion irradiation during the fabrication and modification of various structures significantly affects their characteristics, hence the data on the distribution of implanted beam ions in the sample and their effect on the structure of the amorphized material are of importance. In this work, cross-sectional samples were prepared from single-crystal silicon substrates irradiated with xenon ions with a dose of about 10{16} cm{-2} and energy of 5 and 8 keV, and then were studied by scanning transmission electron microscopy and energy-dispersive X-ray microanalysis. Clusters formed by implanted xenon atoms in the amorphized silicon layer were revealed in the obtained images and chemical element distribution maps. The experimental images of the cross-sectional sample of the substrate bombarded with 8 keV ions were obtained and processed. The geometric parameters of xenon clusters, the modal size of which was 1.5 nm, have been determined. Additional studies of the prepared plan-view thin foil specimen were carried out using the electron diffraction technique. The experimental profiles of the implanted xenon atom concentration were compared with the results obtained by Monte Carlo computer simulations using different mechanisms of implanted atom outgassing. The experimentally determined and calculated values of the peak xenon concentration are in good agreement and amount to about 5 at. %.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 30, № 6, 2025. — (16 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=87599495>.