Ion implantation: nanoporous germanium

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The formation of thin surface amorphous layers of nanoporous Ge with various morphology during low-energy high-dose implantation by metal ions of different masses 63Cu+, 108Ag+ and 209Bi+ of monocrystalline c-Ge substrates were experimentally demonstrated by high-resolution scanning electron microscopy. Analysis of the crystallographic structure of all nanoporous germanium layers obtained was carried out by reflected backscattering electron diffraction. It was shown that at low irradiation energies, in the case of 63Cu+ and 108Ag+, needle-shaped nanoformations were created on the c-Ge surface, constituting a nanoporous Ge layer, while when using 209Bi+, the implanted layer consists of densely packed nanowires. At high energies, the morphology of thin surface layers of nanoporous germanium changes with an increase in the mass of the implanted ions from three-dimensional network to spongy with separate discharged interlacing nanowires. General possible mechanisms of pore formation in Ge during low-energy high-dose ion implantation, such as cluster-vacancy, local thermal microexplosion, and point heating accompanied by melting, are discussed.

作者简介

A. Stepanov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: aanstep@gmail.com
俄罗斯联邦, Kazan

V. Nuzhdin

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the RAS

Email: aanstep@gmail.com
俄罗斯联邦, Kazan

V. Valeev

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the RAS

Email: aanstep@gmail.com
俄罗斯联邦, Kazan

А. Rogov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the RAS

Email: aanstep@gmail.com
俄罗斯联邦, Kazan

D. Konovalov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the RAS

Email: aanstep@gmail.com
俄罗斯联邦, Kazan

参考

  1. 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.
  2. 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
  3. Nowak D., Turkiewicz M., Solnica N. // Coatings. 2019. V. 9. P. 120. https://www.doi.org/10.3390/coatings9020120
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. Donovan T.M., Heinemann K. // Phys. Rev. Lett. 1971. V. 27. № 26. P. 1794.
  12. Flamand G., Pooetmans J., Dessein K. // Phys. Stat. Sol. C. 2005. V. 2. № 9. P. 3243. https://www.doi.org/10.1002/pssc.200461130
  13. 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
  14. 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
  15. Foti G., Vitali G., Davies J.A. // Rad. Effects. 1977. V. 32. P. 187.
  16. Wilson I.H. // J. Appl. Phys. 1982. V. 53. № 3. P. 1698.
  17. Rudawski N.G., Jones K.S. // J. Mater. Res. 2013. V. 28. № 13. P. 1633. https://www.doi.org/10.1151/jmr.2013.24
  18. 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
  19. 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.
  20. 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
  21. А.П. Александров Документы и воспоминания. К 100-летию со дня рождения. / Ред. Хлопкин Н.С. М.: ИздАТ, 2003. 456 с.
  22. 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
  23. Nastasi M., Mayer J.W., Hirvonen J.K. Ion-solid interactions. Cambridge: Cambridge UniV. Press, 1996. 540 p.
  24. 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
  25. Cawthorne C., Fulton E.J. // Nature. 1967. V. 216. № 11. P. 576.
  26. Romano L., Impellizzeri G., Tomasello M.V., Giannazzo F., Spinella C., Grimaldi M.G. // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 84314.
  27. Ghaly M., Nordlund K., Averback R.S. // Philosoph. Magazin. 1999. V. 79. № 4. P. 795.
  28. Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний — материал наноэлектроники. М.: Техносфера, 2007. 352 с.
  29. 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
  30. 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

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

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».