Ионная имплантация: нанопористый германий

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 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».