COMPOSITION AND DAMAGE OF SILICON WITH AN IMPLANTED MARKER Xe AT DEPOSITION OF TITANIUM IN THE CONDITIONS OF ION ASSISTANCE

УДК 539.211:539.1.06

  • Бобрович Олег Георгиевич – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: olegbobrovich@belstu.by

Ключевые слова: кремний, Ti-покрытие, Хе-маркер, дефектообразование, ионно-ассистируемое нанесение покрытия.

Для цитирования: Бобрович, О. Г. Композиционный состав и дефектообразование в кремнии с имплантированным маркером Хе при нанесении титана в условиях ионного ассистирования / О. Г. Бобрович // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. - Минск : БГТУ, 2020. - № 2 (236). - С. 56-60. - Библиогр.: 8 назв. - ил.

Аннотация

При изучении взаимопроникновения элементов подложки и тонкой пленки, получаемой методами ионно-ассистируемого нанесения покрытий, необходимо устанавливать границу раздела фаз в структуре пленка − подложка. С этой целью выполнены эксперименты с маркерными слоями ксенона, который имплантировался в кремниевые образцы с энергией 10 и 40 кэВ и дозами от 1 ⋅ 1014 до 27 ⋅ 1014 см−2 . Образцы кремния с имплантированным маркером ксенона модифицировали осаждением титана в условиях ионного Ti+ ассистирования при ускоряющем напряжении 7 кВ. Подготовленные и модифицированные таким образом образцы исследовались методом резерфордовского обратного рассеяния в сочетании с каналированием (РОР/К) ионов гелия с энергией 2 МэВ, а также применялось компьютерное моделирование с помощью программы RUMP. Анализ спектров РОР и компьютерное моделирование позволили обнаружить встречные потоки элементов матрицы в покрытии. Наряду с сопутствующими примесями водорода, углерода и кислорода в состав пленки на основе металла входит 10−15 ат. % кремния.

Скачать

Список литературы

  1. Hirvonen J. K. Ion beam assisted thin film deposition: Fundamentals and Applications of IBAD Processing // Materials and Processes for Surface and Interface Engineering / Y. Pauleau (ed.). Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995. P. 307−346.
  2. Ion beam assisted deposition of tantalum nitride thin films for vacuum microelectronic devices / Y. Gotoh [et al.] // Surf. Coat. Technol. 2002. Vol. 158−159. P. 729−731.
  3. Bobrovich O. G., Mikhalkovich O. M., Tashlykov I. S. Composition and morphology of Ti and W coatings deposited on silicon during ion-beam assistance // Inorganic Materials: Applied Research. 2015. Vol. 6, no. 3. P. 229–233.
  4. Colligon J. Energetic condensation: Processes, properties, and products // J. Vac. Sci. Technol. 1995. Vol. 13. P. 1649−1657.
  5. On the efficiency of deposited energy density for ion beam mixing processes with ions implanted during and after thin metal film deposition / I. S. Tashlykov [et al.] // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. 1993. Vol. B80/81. P. 98−101.
  6. Композиционный состав и повреждение поверхности кремния ионно-ассистированным нанесением тонких пленок / И. С. Ташлыков [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2009. № 5. С. 92−95.
  7. Doolittle L. R. A semiautomatic algorithm for Rutherford backscattering analysis // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. 1986. Vol. B15. P. 227−238.
  8. Изучение ядерно-физическими методами металлосодержащих (Ti, Co)-покрытий, осажденных методом ионного ассистирования на кремний / О. Г. Бобрович [и др.] // Физика и xимия обработки материалов. 2006. № 1. С. 54−58.
Поступила 01.04.2020