Wave-like periodic structures on the silicon surface initiated by irradiation with a focused gallium ion beam

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The processes of microrelief formation on the Si(100) surface under irradiation with a 30 keV Ga+ ion beam and a fluence of D = 1.25 × 1018–2 × 1019 cm–2 at incidence angles θ = 30°–85° was investigated. It was found that in the θ angular range 40°–70° faceted ripples were formed on the Si surface, and at θ = 30° sinusoidal ripples were formed. The experimental dependence of the wavelength of the periodic structure on the irradiation time λ(t) ~ tn, n = 0.33–0.35, was obtained. The average velocities of relief propagation and their direction relative to the direction of incident ions in the cases of θ = 30° and 40° were determined, which were –5.3 ± 0.6 and –6.3 ± 0.6 nm/s, respectively. The results obtained are discussed in detail within the framework of existing models of the formation of ripples on a surface under ion beam irradiation.

Sobre autores

V. Bachurin

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

 Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

M. Smirnova

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

 Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

K. Lobzov

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

M. Lebedev

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

L. Mazaletsky

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

 Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

D. Pukhov

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Email: vibachurin@mail.ru

Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

A. Churilov

Valiev Institute of Physics and Technology of the RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: vibachurin@mail.ru

Yaroslavl Branch

Rússia, Yaroslavl

Bibliografia

  1. Navez M., Sella C., Chaperot D. // C. R. Acad. Sci. 1962. № 254. P. 240. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3206x/f248.item
  2. Bradley R.M., Harper M.E. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1988. V. 6. P. 2390. https://doi.org/10.1116/1.575561
  3. Sigmund P. // J. Mater. Sci. 1973. V. 8. P. 1545. https://doi.org/10.1007/BF00754888
  4. Cuerno R., Kim J.-S. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. P. 180902. https://doi.org/10.1063/5.0021308
  5. Makeev M.A., Cuerno R., Barbasi A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2002. V. 197. P. 185. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(02)01436-2
  6. Valbusa U., Borgano C., Mongeot F. // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. V. 14. P. 8153. https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/35/301
  7. Muñoz-García J., Vázquez L., Castro M., Cago R., Redondo-Cubero A., Moreno-Barrado A., Cuerno R. // Mater. Sci. Eng. R. 2014. V. 86. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mser.2014.09.00
  8. Vázquez L., Redondo-Cubero A., Lorenz K., Palomares F. J., Cuerno R. // J. Phys.: Condens. Matter. 2022. V. 34. P. 333002. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ac75a1
  9. Carter G., Vishnyakov V. // Surf. Interface Anal. 1995. V. 23. P. 514. https://doi.org/10.1002/sia.740230711
  10. Elst K., Vandervorst W. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1994. V. 12. P. 3205. https://doi.org/10.1116/1.579239
  11. Smirnov V.K., Kibalov D.S., Krivelevich S.A., Lepshin P.A., Potapov E.V., Yankov R.A., Skorupa W., Makarov V.V., Danilin A.B. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1999. V. 147. P. 310. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(98)00610-7
  12. Hofsäss H. // Appl. Phys. A. 2014. V. 114. P. 401. https://doi.org/10.1007/s00339-013-8170-9
  13. Bobes O., Zhang K., Hofsäss H. // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 235414. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.235414
  14. Carter G., Vishnyakov V. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 17647. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.17647
  15. Norris S., Brenner M.P., Aziz M.J. // J. Phys.: Condens. Matter. 2009. V. 21. P. 224017. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/22/224017
  16. Norris S., Samela J., Bukonte L., Backman M., Diurabekova F., Nordlund K., Madi C.S., Brenner M.P., Aziz M.J. // Nat. Commun. 2011. V. 2. P. 276. https://doi.org/10.1038/ncomms1280
  17. Eckstein W. Computer Simulation of Ion-Solid Interaction. Berlin: Springer, 1991. 279 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-73513-4
  18. Habenicht S., Lieb K.P., Koch J. Wieck A.D. // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 115327. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.11532
  19. Smirnova M.A., Ivanov A.S., Bachurin V.I., Churilov A.B. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2086. P. 012210. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2086/1/012210
  20. Smirnova M.A., Bachurin V.I., Mazaletsky L.A., Pukhov D.E., Churilov A.B., Rudy A.S. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. P. 150. https://doi.org/10.1134/S1027451022020380
  21. Smirnova M.A., Bachurin V.I., Lebedev M.E., Mazaletsky L.A., Pukhov D.E., Churilov A.B., Rudy A.S. // Vacuum. 2022. V. 203. P. 111283. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111238
  22. Frey L., Lehrer C., Ryssel H. // Appl. Phys. A. 2003. V. 76. P. 1017. https://doi.org/10.1007/s00339-002-1943-1
  23. Kramczynski D., Reuscher B., Gnaser H. // Phys. Rev. B. 2014. V. 89. P. 205422. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.205422
  24. Cuerno R., Barabasi A.L. // Phys. Rev. Lett. 1995. V. 74. P. 4746. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.74.4746
  25. Kahng B., Jeong H., Barbasi A.I. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. P. 805. https://doi.org/10.1063/1.1343468
  26. Carter G., Nobes M. J., Paton F., Williams J.S., Whitton J.L. // Radiat. Eff. 1977. V. 33. P. 65. https://doi.org/10.1080/00337577708237469
  27. Vishnyakov V., Carter G., Goddard D.T., Nobes M. J. // Vacuum. 1995. V. 46. P. 637. https://doi.org/10.1016/0042-207X(95)00003-8
  28. Carter G., Vishnyakov V., Martynenko Yu.V., Nobes M.J. // J. Appl. Phys. 1995. V. 78. P. 3559. https://doi.org/10.1063/1.359931
  29. Alkemade P.F.A. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 107602. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.107602
  30. Smirnov V.K., Kibalov D.S., Lepshin P.A., Bachurin V.I. // IzV. Akad. Nauk. Ser. Fiz. 2000. V. 64. P. 626.
  31. Karmakar P., Mollick S.A., Ghose D., Chakrabarti A. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. P. 103102. https://doi.org/10.1063/1.2974086
  32. Wittmaack K. // Surf. Interface Anal. 2000. V. 29. P. 721. https://doi.org/10.1002/1096-9918(200010)29: 10<721:: AID-SIA916>3.0.CO;2-Q
  33. Bachurin V.I., Lepshin P.A., Smirnov V.K. // Vacuum. 2000. V. 56. P. 241. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(99)00194-3
  34. Bhowmik D., Mukherjee M., Karmakar P. // Nucl. Instrum. Methods B. 2019. V. 444. P. 54. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2019.02.010
  35. Bachurin V.I., Zhuravlev I.V., Pukhov D.E., Rudy A.S., Simakin S.G., Smirnova M.A., Churilov A.B. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2020. V. 14. P. 784. https://doi.org/10.1134/S1027451020040229
  36. Rudy A.S., Kulikov A.N., Metlitskaya A.V. // Russ. Microelectron. 2011. V. 40. P. 109. https://doi.org/10.1134/S1063739711020089
  37. Rumyantsev A.V., Borgardt N.I., Volkov R.L. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2018. V. 12. P. 607. https://doi.org/10.1134/S1027451018030345
  38. Erlebacher J., Aziz M.J. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 82. P. 2330. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.2330
  39. Yewande E.O., Hartmann A.K., Kree R. // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 195405. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.195405
  40. Aste T., Valbusa U. // New J. Phys. 2005. V. 7. P. 122. https://doi.org/10.1088/1367-2630/7/1/122
  41. Munoz-Garcia J., Castro M., Cuerno R. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 086101. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.086101
  42. Munoz-Garcia J., Castro M., Cuerno R. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 205408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.205408

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © 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».