Effect of О2+ Ion Implantation on the Elemental and Chemical Composition of the Si(111) Surface

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Using the methods of secondary ion mass spectrometry, elastic peak electron spectroscopy and Auger electron spectroscopy, the elemental and chemical composition of the surface, concentration profiles of the distribution of atoms over the depth of silicon implanted with O2+ ions with energy E0 = 1 keV at a dose of D = 6 × 1016 cm–2 were studied. It was found that oxides and suboxides of Si (SiO2, Si2O and SiO0.5) were formed in the ion-doped layer, and it also contained unbound O and Si atoms. Post-implantation annealing at 850–900 K led to the formation of a stoichiometric SiO2 layer ~25–30 Å thick.

Full Text

Restricted Access

About the authors

G. Kh. Allayarova

Karshi State University

Author for correspondence.
Email: allayarova5030@mail.ru
Uzbekistan, Karshi

B. E. Umirzakov

Таshkent State Technical University

Email: allayarova5030@mail.ru
Uzbekistan, Таshkent

A. K. Tashatov

Karshi State University

Email: allayarova5030@mail.ru
Uzbekistan, Karshi

References

  1. Демидов Е.С., Михайлов А.Н., Белов А.И., Карзанова М.В., Демидова Н.Е., Чигиринский Ю.И., Шушунов А.Н., Тетельбаум Д.И., Горшков О.Н., Европейцев Е.А. // ФТТ. 2011. Т. 53. Вып. 12. С. 2294. http://journals.ioffe.ru/articles/1645
  2. Громов Д.Г., Пятилова О.В., Булярский С.В., Белов А.Н., Раскин А.А. // ФТТ. 2013. Т. 55. Вып. 3. С. 562. http://journals.ioffe.ru/articles/973
  3. Hoppe K., Fahrner W.R., Fink D., Dhamodoran S., Pe- trov A., Chandra A., Saad A., Faupel F., Chak-ravadhanula V.S.K., Zaporotchenko V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2008. V. 266. № 8. P. 1642. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2007.12.069
  4. Rochet F., Dufour G., Roulet H., Pelloie B., Perriere J., Fogarassy E., Slaoui A., Froment M. // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. № 11. P. 6468. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.6468
  5. Takeoka S., Fujii M., Hayashi S. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. № 24. P. 16820. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.16820
  6. Krishnan R., Xie Q., Kulik J., Wang X.D., Lu S., Molinari M., Gao Y., Krauss T.D., Fauchet P.M. // J. Appl. Phys. 2004.V. 96. № 1. P. 654. https://doi.org/10.1063/1.1751632
  7. Ундалов Ю.К., Теруков Е.И. // ФТП. 2015. Т. 49. Вып. 7. С. 887. http://journals.ioffe.ru/articles/41958
  8. Зинченко В.Ф., Лаврентьев К.В., Емелянов В.В., Емельянов В.В., Ватуев А.С. // ЖТФ. 2016. Т. 86. Вып. 2. С. 30.
  9. Гусев О.Б. // ФТП. 2013. Т. 47. Вып. 2. С. 147.
  10. Allayarova G.X. // J. Surf. Invest. X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2022. V. 16. № 6. P. 1171. https://doi.org/10.1134/S1027451022060039
  11. Umirzakov B.E., Tashmukhamedova D.A., Gulyamova S.T., Allayarova G.X. // Tech. Phys. 2020. V. 65. № 5. P. 795. https://doi.org/10.1134/S1063784220050242
  12. Tashmukhamedova D.A., Yusupjanova M.B., Allayarova G.X., Umirzakov B.E. // Tech. Phys. 2020. V. 46. № 10. P. 972. https://link.springer.com/article/10.1134/S106378 5020100144
  13. Umirzakov B.E., Tashmukhamedova D.A., Ruzibae- va M.K., DjurabekovaF.G., Danaev S.B. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2014. V. 326. P. 322.
  14. Umirzakov B.E., Tashmuxamedova D.A., Boltaev K.K., Dzhurakhalov A.A. // Mater. Sci. Engin. 2003. V. 101. P. 124. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168583X14001670
  15. Tashmukhamedova D.A., Yusupjanova M., Allayaro- va G.Kh., Umirzakov B.E. // Tech. Phys. Lett. 2020. V. 46. № 10. P. 972. https://doi.org/10.1134/S1063785020100144
  16. Соболев Н.А., Калядин А.Е., Штельмах К.Ф., Шек Е.И. // ФТП. 2021. Т. 55. Вып. 10. С. 928. https://doi.org/10.21883/FTP.2021.10.51446.9694
  17. Stepanov A.L., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Vorobev V.V., Kavetskyy T.S., Osin Y.N. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2015. V. 40. P. 155.
  18. Christian R., Frank F., Ralph M. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. P. 205701. https://doi.org/10.1063/1.4936223
  19. Умирзаков Б.Е., Ташмухамедова Д.А. // Журн. технической физики. 2013. Т. 83. Вып. 6. C. 66. https://doi.org/10.52304/.v22i3.153

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The design of an ion gun for creating a beam of gas ions: 1 – filament; 2 – anode; 3 – diaphragm system; 4-6 – focusing and accelerating electrodes

Download (107KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The mass spectrum of Si implanted with O2+ ions with E0 = 1 keV at D = 6 × 1016 cm–2, measured by bombardment with Cs+ ions with E0 = 6.7 keV

Download (115KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Spectra of elastically reflected L23VV Si electrons: 1 – pure; 2 – after implantation of O2+ ions with E0 = 1 keV and D = 6 × 1016 cm–2, 3 – after annealing at 900 K for 30 min

Download (75KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependences of the concentration of oxygen atoms CO(d) for Si implanted with O2+ ions with E0 = 1 keV: 1 – total concentration; 2 – in SiO2 oxide; 3 – in the compound SiOx(SiO + SiO0.5)

Download (49KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».