Электронно-микроскопические исследования монокристаллического кремния после облучения ионами ксенона низких энергий

Раздел находится в стадии актуализации

В современных нанотехнологиях для эффективного применения ионных пучков необходимо проводить исследования взаимодействия ускоренных ионов с атомами облучаемых материалов. Состояние приповерхностных областей, подвергнутых ионному воздействию при создании и модификации различных структур, оказывает существенное влияние на их характеристики, поэтому важное значение имеют данные о распределении имплантированных ионов пучка в образце и их влиянии на структуру аморфизованного материала. В работе с применением методов просвечивающей растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа изучены образцы подложек монокристаллического кремния поперечного сечения, облученных ионами ксенона с энергией 5 и 8 кэВ и дозой около 1016 см–2. На изображениях и картах распределения химических элементов выявлены кластеры, образованные имплантированными атомами ксенона в аморфизованном слое кремния. Получены и обработаны микрофотографии образца поперечного сечения подложки, бомбардированной ионами с энергией 8 кэВ. Определены геометрические параметры кластеров ксенона, модальный размер которых составил 1,5 нм. Методом дифракции электронов проведены дополнительные исследования подготовленной тонкой фольги планарного сечения. Проведено сравнение профилей концентрации имплантированных атомов ксенона, полученных экспериментально, с результатами компьютерного моделирования методом Монте-Карло с использованием разных механизмов дегазации имплантированных атомов. Экспериментально установленные и расчетные значения пиковой концентрации ксенона хорошо согласуются и составляют около 5 ат. %.
  • Ключевые слова: ионная имплантация, кремний, ксенон, цифровая обработка изображений, дифракция электронов, метод Монте-Карло
  • Опубликовано в разделе: Фундаментальные исследования
  • Библиографическая ссылка: Подорожний О. В., Киреев Г. С., Кузнецов В. А., Решетняк А. Р., Румянцев А. В. Электронно-микроскопические исследования монокристаллического кремния после облучения ионами ксенона низких энергий. Изв. вузов. Электроника. 2025;30(6):683–693. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2025-30-6-683-693. EDN: RYOBHQ.
  • Источник финансирования: : экспериментальные исследования выполнены при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания (Соглашение FSMR-2023-0003) с использованием оборудования ЦКП «Диагностика и модификация микроструктур и нанообъектов», работы по моделированию – в рамках реализации программы развития Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» при поддержке программы государственной поддержки университетов Российской Федерации «Приоритет 2030» национального проекта «Наука и университеты». Благодарности: авторы выражают благодарность сотрудникам кафедры физической электроники МГУ имени М. В. Ломоносова канд. физ.-мат. наук А. Е. Иешкину и Д. К. Миннебаеву за предоставленные образцы монокристаллического кремния, облученного ионами ксенона.
Подорожний Олег Витальевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1
Киреев Георгий Сергеевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1
Кузнецов Вадим Александрович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1
Решетняк Александра Романовна
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1
Румянцев Александр Владимирович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

124498, г. Москва, г. Зеленоград, площадь Шокина, дом 1, МИЭТ, ауд. 7231

+7 (499) 734-62-05
magazine@miee.ru