Фізичні механізми розпорошення мішеней із SiO$_{2}$ прискореними йонами фулерена C$_{60}$

М. В. Малєєв, Є. М. Зубарєв, В. Є. Пуха, А. М. Дроздов, О. С. Вус

Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Фрунзе, 21, 61002 Харків, Україна

Отримано: 24.03.2015. Завантажити: PDF

Досліджено фізичні закономірності та механізми росту вуглецевих плівок та ерозії поверхні при опроміненні мішеней з кварцу (SiO$_{2}$) пучком прискорених йонів C$_{60}$ з енергією в інтервалі 2,5—10 кеВ за температури мішені у 373 К. Встановлено, що ріст вуглецевих плівок на поверхні мішеней з SiO$_{2}$, які опромінюються йонами C$_{60}$, спостерігається в інтервалі енергій йонів 2,5—3,75 кеВ. При цьому швидкість осадження вуглецю лімітується процесом ерозії поверхні росту, інтенсивність якого залежить від енергії йонів. При енергії йонів вище верхніх значень зазначених інтервалів плівка на поверхні не формується, і спостерігається ерозія матеріялу мішені. Показано можливість видалення аморфного оксиду з поверхні кремнієвого підложжя і формування на ній епітаксійного карбіду кремнію.

Ключові слова: структура плівок, розпорошення поверхні, енергія йонів, кварц, фулерен.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i06/0775.html

PACS: 61.80.Jh, 61.82.Fk, 68.37.Lp, 68.47.Gh, 68.55.Nq, 81.40.Wx, 81.65.Cf


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. N. Winograd, Surf. Interface Anal., 45, No. 1: 3 (2013). Crossref
  2. N. Winograd, Anal. Chem., 77, No. 7: 142 (2005). Crossref
  3. E. J. Lanni, S. J. Dunham, P. Nemes, S. S. Rubakhin, and J. V. Sweedler, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 25, No. 11: 1897 (2014). Crossref
  4. D. Kobayashi, Y. Yamamoto, and T. Isemura, Surf. Interface Anal., 45, No. 1: 113 (2013). Crossref
  5. Y. Y. Chen, B.Y. Yu, W. B. Wang, M. F. Hsu, W. C. Lin, Y. C. Lin, J. H. Jou, and J. J. Shyue, Anal. Chem., 80, No. 2: 501 (2008). Crossref
  6. N. Sanada, A. Yamamoto, R. Oiwa, and Y. Ohashi, Surf. Interface Anal., 36, No. 3: 280 (2004). Crossref
  7. V. E. Pukha, E. N. Zubarev, A. N. Drozdov, A. T. Pugachov, S. H. Jeong, and S. C. Nam, J. Phys. D: Appl. Phys., 45, No. 33: 335302 (2012). Crossref
  8. V. E. Pukha, A. T. Pugachov, N. P. Churakova, E. N. Zubarev, V. E. Vinogradov, and S. C. Nam, J. Nanosci. Nanotechnol., 12, No. 6: 4762 (2012). Crossref
  9. O. V. Penkov, V. E. Pukha, E. N. Zubarev, S. S. Yoo, and D. E. Kim, Tribology International, 60: 127 (2013). Crossref
  10. K. D. Krantzman and B. J. Garrison, J. Phys. Chem. C, 113, No. 8: 3239 (2009). Crossref
  11. G. Gillen, J. Batteas, C. A. Michaels, P. Chi, J. Small, E. Windsor, A. Fahey, J. Verkouteren, and K. J. Kim, Appl. Surf. Sci., 252, No. 19: 6521 (2006). Crossref
  12. J. Kozole and N. Winograd, Appl. Surf. Sci., 255, No. 8: 886 (2008). Crossref
  13. K. D. Krantzman, D. B. Kingsbury, and B. J. Garrison, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, 255, No. 1: 238 (2007).
  14. M. Khadem, O. V. Penkov, V. E. Pukha, M. V. Maleyev, and D. E. Kim, Carbon, 80: 534 (2014). Crossref
  15. N. I. Ionov, Zh. Tekh. Fiz., 34: 769 (1964); idem, Soviet Physics–Technical Physics, 9: 591 (1964).
  16. D. L. Windt, Comp. Phys., 12, No. 4: 360 (1998). Crossref
  17. D. G. Stearns, D. P. Gaines, D.-W. Sweeney, and E. M. Gullikson, J. Appl. Phys., 84, No. 2: 1003 (1998). Crossref
  18. M. V. Maleyev, E. N. Zubarev, V. E. Pukha, A. N. Drozdov, A. S. Vus, and A. Yu. Devizenko, Fizicheskaya Inzheneriya Poverkhnosti, 13, No. 1: 91 (2015) (in Russian).
  19. Raspylenie Tvyordykh Tel Ionnoy Bombardirovkoy. Fizicheskoe Raspylenie Odnoelementnykh Tvyordykh Tel (Ed. R. Berish) (Moscow: Mir: 1984), Iss. 1 (Russian translation).
  20. S. Sun, C. Szakal, N. Winograd, and A. Wucher, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 16, No. 10: 1677 (2005). Crossref
  21. Z. Postawa, B. Czerwinski, M. Szewczyk, E. J. Smiley, N. Winograd, and B. J. Garrison, J. Phys. Chem. B, 108, No. 23: 7831 (2004). Crossref
  22. P. Sigmund, Thin Solid Films, 520, No. 19: 6031 (2012). Crossref
  23. Tekhnologiya Tonkikh Plyonok: Spravochnik [Handbook of Thin Film Technology] (Eds. L. I. Maissel and R. Glang) (Moscow: Sovetskoe Radio: 1977), vol. 1 (Russian translation).
  24. K. D. Krantzman, C. A. Briner, and B. J. Garrison, J. Phys. Chem. A, 118, No. 31: 8081 (2014). Crossref
  25. V. E. Pukha, A. N. Stetsenko, S. N. Dub, and J. K. Lee, J. Nanosci. Nanotechnol., 7, Nos. 4—5: 1370 (2007). Crossref
  26. R. Verucchi, L. Aversa, M. V. Nardi, S. Taioli, S. Beccara, D. Alfè, L. Nasi, F. Rossi, G., Salviati, and S. Iannotta, J. Am. Chem. Soc., 134, No. 42: 17400 (2012). Crossref
  27. M. Zhong, C. Zhang, and J. Luo, Appl. Surf. Sci., 254, No. 21: 6742 (2008). Crossref