Влияние энергии ионов и дозы облучения на эффективность легирования атомами пленок Al, Ti, Fe, Mo подложки методом ионного перемешивания

Abstract

Целью настоящей работы явилось изучение влияния энергии и дозы облучения на эффективность модифицирования приповерхностных слоев монокристаллических материалов Si, Mo атомами пленок, которые внедрялись методом ионного перемешивания под воздействием пучка ионов аргона с широким энергетическим спектром Emin–Emax=0.5–5 кэВ, средняя энергия 3 кэВ, температура облучения не превышала 100°С. Показано, что глубина внедрения Xm линейно зависит от дозы облучения в интервале величин Ф=(0.5–10) 1018 ион/см2, а распределение внедренных атомов пленок С(х) имеет несколько максимумов. Первый максимум соответствует максимальной глубине пробега ионов аргона со средней энергией x(<E>), второй максимум находится в области пробега ионов с максимальной энергией x(Emax), а появление третьего и последующих максимумов обусловлено радиационно-стимулированными процессами, в том числе распределением механических напряжений по глубине, взаимодействием внедряемых атомов между собой и атомами подложки, наличием и распределением точечных дефектов) = In the present work was conducted to study the influence of dose and ion energy in the beam on the efficiency of modifying by atoms of the films near-surface layers of single crystalline Si and, Mo materials. The atoms of the films were embedded in substrates by ion mixing under the influence of argon ion beam with a wide energy range Emin–Emax=0.5–5 keV, the mean energy is 3 keV, the temperature of radiation not exceed 100oC. It is shown that the penetration depth Xm is linearly dependent on the radiation dose in the range of values Ф=(0.5–10)∙1018 ion/cm2, and the distribution of embedded atoms films С(x) has multiple maxima. For example, the introduction of Al atoms into the single crystal Si-substrate is shown that the first maximum of distribution corresponds to the depth of the run the argon ions with an mean energy of x(<E>). The second maximum is in the region of the run ions with a maximum energy of x(Emax). The appearance of the third peak and subsequent peaks are due to radiation-stimulated processes including due to the influence of mechanical stresses on the depth of the substrate, the interaction of introduced atoms between themselves and with atoms of the substrate, the presence and distribution of point defects