Ионная имплантация: нанопористый германий
- Авторы: Степанов А.Л.1, Нуждин В.И.1, Валеев В.Ф.1, Рогов А.М.1, Коновалов Д.А.1
-
Учреждения:
- Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
- Выпуск: № 7 (2024)
- Страницы: 83-90
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjdentistry.com/1028-0960/article/view/664797
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024070119
- EDN: https://elibrary.ru/EUSZJE
- ID: 664797
Цитировать
Аннотация
Методом высокоразрешающей растровой электронной микроскопии экспериментально продемонстрировано формирование тонких поверхностных аморфных слоев нанопористого Ge различной морфологии во время низкоэнергетической высокодозовой имплантации ионами металлов различной массы 63Cu+, 108Ag+ и 209Bi+ монокристаллических подложек с-Ge. Анализ структуры, полученных слоев нанопористого Ge проводили методом дифракции обратно рассеянных электронов. Показано, что при облучении ионами с малой энергией 63Cu+ и 108Ag+ на поверхности c-Ge формируются игольчатые нанообразования, составляющие тонкий нанопористый слой Ge, тогда как при использовании 209Bi+ имплантированный слой состоит из плотно упакованных нанонитей. При высокой энергии ионов облучения морфология тонких поверхностных слоев нанопористого Ge с ростом массы внедряемого иона меняет свою форму последовательно от трехмерной сетчатой до губчатой, образованной отдельными разреженными переплетающимися нанонитями. Обсуждены общие возможные механизмы порообразования в Ge при низкоэнергетической высокодозовой ионной имплантации, такие как кластерно-вакансионный, локального термического микровзрыва и точечного нагрева, сопровождающегося плавлением с эффективным распылением облучаемой поверхности.
Об авторах
А. Л. Степанов
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: aanstep@gmail.com
Россия, Казань
В. И. Нуждин
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Email: aanstep@gmail.com
Россия, Казань
В. Ф. Валеев
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Email: aanstep@gmail.com
Россия, Казань
А. М. Рогов
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Email: aanstep@gmail.com
Россия, Казань
Д. А. Коновалов
Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
Email: aanstep@gmail.com
Россия, Казань
Список литературы
- Степанов А.Л., Нуждин В.И., Рогов А.М., Воробьев В.В. Формирование слоев пористого кремния и германия с металлическими наночастциами. Казань: ФИЦПРЕСС, 2019. 198 c.
- Rojas E.G., Hensen J., Carstensen J., Föll H., Brendel R. // RCS Transactions. 2011. V. 33. P. 95. https://www.doi.org/10.1149/1.3553351
- Nowak D., Turkiewicz M., Solnica N. // Coatings. 2019. V. 9. P. 120. https://www.doi.org/10.3390/coatings9020120
- Zhang Y.-Y., Shin S.-H., Kang H.-J., Jeon S., Hwang S.H., Zhou W., Jeong J.-H., Li X., Kim M. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 546. P. 149083. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149083
- Степанов А.Л., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Коновалов Д.А., Рогов А.М. // Письма ЖТФ. 2023. Т. 49. № 8. С. 10. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2023.08.55129.19446
- Uchida G., Nagai K., Habu Y., Hayashi J., Ikebe Y., Hiramatsu M., Narishige R., Itagaki N., Shiratani M., Setsuhara Y. // Sci. Rep. 2022. V. 12. P. 1742. https://www.doi.org/10.1038/s41598-022-05579-z
- Гаврилова Т.П., Хантимеров С.М., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Рогов А.М., Степанов А.Л. // Письма ЖТФ. 2022. Т. 48. № 8. С. 33. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2022.08.52364.19096
- Evtugin V.G., Rogov A.M., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Kavetsky T.S., Khalilov R.I., Stepanov A.L. // Vacuum. 2019. V. 165. P. 320. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.04.044
- Koleva M.E., Dutta M., Fukata N. // Mater. Sci. Engineer. B. 2014. V. 187. P. 102. https://www.doi.org/10.1016/j.mseb.2014.05.008
- Zegadi R., Lorrain N., Bodiou L., Guendouz M., Ziet L., Charrier J. // J. Opt. 2021. V. 23. P. 35102. https://www.doi.org/10.1088/2040-8986-abdf69
- Donovan T.M., Heinemann K. // Phys. Rev. Lett. 1971. V. 27. № 26. P. 1794.
- Flamand G., Pooetmans J., Dessein K. // Phys. Stat. Sol. C. 2005. V. 2. № 9. P. 3243. https://www.doi.org/10.1002/pssc.200461130
- Shieh J., Chen H.L., Ko T.S., Cheng H.C., Chu T.C. // AdV. Mater. 2004. V. 16. № 13. P. 1121. https://www.doi.org/10.1002/adma.200306541
- Kartopu G., Bayliss S.C., Hummel R.E., Ekinci Y. // J. Appl. Phys. 2004. V. 95. № 7. P. 3466. https://www.doi.org/10.1063/1.650919
- Foti G., Vitali G., Davies J.A. // Rad. Effects. 1977. V. 32. P. 187.
- Wilson I.H. // J. Appl. Phys. 1982. V. 53. № 3. P. 1698.
- Rudawski N.G., Jones K.S. // J. Mater. Res. 2013. V. 28. № 13. P. 1633. https://www.doi.org/10.1151/jmr.2013.24
- Stepanov A.L., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Rogov A.M., Vorobev V.V. // Vacuum. 2018. V. 152. P. 200. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2018.03.030
- Рогов А.М., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Романов И.А., Климович И.М., Степанов А.Л. // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 9–10. С. 35.
- Rogov A.M., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Stepanov A.L. // Composites Commun. 2020. V. 19. P. 6. https://www.doi.org/10.1016/j.coco.2020.01.002
- А.П. Александров Документы и воспоминания. К 100-летию со дня рождения. / Ред. Хлопкин Н.С. М.: ИздАТ, 2003. 456 с.
- Ziegler J.F., Ziegler M.D., Biersack J.P. // Nucl. Instr. Meeth. Phys. Res. B. 2010. V. 268. P. 1818. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091
- Nastasi M., Mayer J.W., Hirvonen J.K. Ion-solid interactions. Cambridge: Cambridge UniV. Press, 1996. 540 p.
- Darby B.L., Yates B.R., Rudawski N.G., Jones K.S., Elliman R.G. // Thin Solid Films. 2011. V. 519. P. 5962. https://www.doi.org/10.1016/j.tsf.2011.03.040
- Cawthorne C., Fulton E.J. // Nature. 1967. V. 216. № 11. P. 576.
- Romano L., Impellizzeri G., Tomasello M.V., Giannazzo F., Spinella C., Grimaldi M.G. // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 84314.
- Ghaly M., Nordlund K., Averback R.S. // Philosoph. Magazin. 1999. V. 79. № 4. P. 795.
- Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний — материал наноэлектроники. М.: Техносфера, 2007. 352 с.
- Kudriavtsev Y., Hernandez-Zanabria A., Salinas C., Asomoza R. // Vacuum. 2020. V. 177. P. 109393. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109393
- Kudriavtsev Y., Asomoza R., Hernandez A., Kazantsev D.Y., Ber B.Y., Gorokhov A.N. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2020. V. 38. № 5. P. 53203. https://www.doi.org/10.1116/6.0000262
Дополнительные файлы
