Вплив розподілу розсіювань вибитих атомів у каскаді зіткнень на формування рельєфу при опроміненні аморфної мішені si iонами Ar з енергією 1 кєВ
Ключові слова:
статистичне моделювання, наближення парних зіткнень, рельєф поверхні, іонне розпилення
Анотація
Методом статистичного моделювання в наближенні парних зіткнень досліджено розподіл розсіювань у каскадах зіткнень вибитих атомів мішені при опроміненні аморфного Si іонами Ar с енергією 1 кеВ. Виявлено сильну залежність від глибини середнього косинуса кута між напрямком руху вибитого атома після чергового розсіювання і напрямком падіння первинного іона. Виконаний у припущенні великих кутів падіння, чисельний аналіз впливу виявленої залежності на формування рельєфу дозволив ідентифікувати основну особливість у розподілу розсіювань, відповідальну за відсутність виникнення рельєфу при динамічному моделюванні без обліку переносу атомів під поверхнею мішені.
Завантаження
Посилання
Makeev М. A., Cuerno R., Barabasi A.-L. Morphology of ion-sputtered surfaces//Nuci. Instr. And Meth. B.-2002. -Vol. 197. - P. 185-227.
Cuerno R., Castro M., Munoz-Garcia J., Ga-go R., Vazquez L. Nanoscale pattern formation at surfaces under ion-beam sputtering: a perspective from continuum mode!s//Nucl. Instr. and Meth. B. - 2011. - Vol. 269. - P. 894-900.
Pahlovy S.A., Mahmud S.F., Yanagimoto K., Miyamoto I. Ripple formation on atomically flat cleaved Si surface with roughness of 0.038 nm rms by low-energy Ar'T ion bombardment//.!. Vac. Sci. Technol. A. - 2011. - Vol. 29, No. 2. - P. 021015-021019.
Basu T, Mohanty J.R., Som T. Unusual pattern formation on Si( 100) due to low energy ion bombardment/'/Applied Surface Science. — 2012.— Vol. 258.-P.9944-9948.
Mishra R, Ghose D. The rotation of ripple pattern and the shape of the collision cascade in ion sputtered thin metal films//J. Appl. Phys. - 2008. -Vol. 104.-P.094305-094309.
Bradley R.M., Harper J.M.E. Theory of ripple topography induced by ion bombardment//J. Vac. Sci. Technol. A.- 1988. - Vol. 6. - P. 2390-2395.
Feix M., Hartmann A.K., Kree R., Munoz-Garcia J. Cuerno R. Influence of collision cascade statistics on pattern formation of ion-sputtered surfaces//Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71. - P. 125407-125420.
Hossain M.Z., Freund J.B., Johnson H.T. Ion impact energy distribution and sputtering of Si and Ge//J. Appl. Phys. - 2012. - Vol. 111. - P.103513-103518.
Gubarev A.A., Yakovlev D.A. Modelirovanie formirovaniya rel’efa poverhnosti kremniya pri obluchenii ionami argona s energiej 1 keV// Poverhnost’. Rentgen., sinhrotr. і nejtron. issled.
-2012. - N° 8. - S. 8-16.
-
Gubarev A. A., Yakovlev D.A. Imitacionnoe modelirovanie obrazovaniya rel’efa na pervonachal- no ploskoj poverhnosti tverdogo tela. Chast’ 1. Raschet bez ucheta modifikacii misheni v ob‘eme //Vestnik Doneckogo nacional’nogo universiteta. Ser. A: Estestv. nauki. - 2009. - Vyp. 2. - S. 198-205.
Hautala M., Koponen I. Simulation ofsubmicron- scale erosion and ripple formation on ion bombarded solid surfaces//Nuc), Instr. and Meth. B.- 1996.-Vol. 117.-P.95-100.
Koponen I., Hautala M., Sievanen O.-P. Simulation of self-affine roughening and ripple formation on ion bombardment amorphous carbon surface//Nucl. Instr. and Meth. B. - 1997. - Vol. 129.-P.349-355.
Eckstein W. Computer simulation of ion-solid interactions.-New York: Springer-Verlag, 1991. -296 p.
Ziegler J.F. Biersack J.P., Littmark U. The stopping and range of ions in solids. - New York: Pergamon Press, 1985. - 321 p.
Kendall M., St’yuart A. Teoriya raspredelenij. - M.: Nauka, 1966.- 588 c.
Tablicy parametrov prostranstvennogo raspre- deleniya ionno-implantirovannyh primesej/Pod. Red. A.F. Burenkov, F.F. Komarov, M.A. Ku- mahov, M.M. Temkin. - Minsk: Izd-vo BGU, 1980.-352
Cuerno R., Castro M., Munoz-Garcia J., Ga-go R., Vazquez L. Nanoscale pattern formation at surfaces under ion-beam sputtering: a perspective from continuum mode!s//Nucl. Instr. and Meth. B. - 2011. - Vol. 269. - P. 894-900.
Pahlovy S.A., Mahmud S.F., Yanagimoto K., Miyamoto I. Ripple formation on atomically flat cleaved Si surface with roughness of 0.038 nm rms by low-energy Ar'T ion bombardment//.!. Vac. Sci. Technol. A. - 2011. - Vol. 29, No. 2. - P. 021015-021019.
Basu T, Mohanty J.R., Som T. Unusual pattern formation on Si( 100) due to low energy ion bombardment/'/Applied Surface Science. — 2012.— Vol. 258.-P.9944-9948.
Mishra R, Ghose D. The rotation of ripple pattern and the shape of the collision cascade in ion sputtered thin metal films//J. Appl. Phys. - 2008. -Vol. 104.-P.094305-094309.
Bradley R.M., Harper J.M.E. Theory of ripple topography induced by ion bombardment//J. Vac. Sci. Technol. A.- 1988. - Vol. 6. - P. 2390-2395.
Feix M., Hartmann A.K., Kree R., Munoz-Garcia J. Cuerno R. Influence of collision cascade statistics on pattern formation of ion-sputtered surfaces//Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71. - P. 125407-125420.
Hossain M.Z., Freund J.B., Johnson H.T. Ion impact energy distribution and sputtering of Si and Ge//J. Appl. Phys. - 2012. - Vol. 111. - P.103513-103518.
Gubarev A.A., Yakovlev D.A. Modelirovanie formirovaniya rel’efa poverhnosti kremniya pri obluchenii ionami argona s energiej 1 keV// Poverhnost’. Rentgen., sinhrotr. і nejtron. issled.
-2012. - N° 8. - S. 8-16.
-
Gubarev A. A., Yakovlev D.A. Imitacionnoe modelirovanie obrazovaniya rel’efa na pervonachal- no ploskoj poverhnosti tverdogo tela. Chast’ 1. Raschet bez ucheta modifikacii misheni v ob‘eme //Vestnik Doneckogo nacional’nogo universiteta. Ser. A: Estestv. nauki. - 2009. - Vyp. 2. - S. 198-205.
Hautala M., Koponen I. Simulation ofsubmicron- scale erosion and ripple formation on ion bombarded solid surfaces//Nuc), Instr. and Meth. B.- 1996.-Vol. 117.-P.95-100.
Koponen I., Hautala M., Sievanen O.-P. Simulation of self-affine roughening and ripple formation on ion bombardment amorphous carbon surface//Nucl. Instr. and Meth. B. - 1997. - Vol. 129.-P.349-355.
Eckstein W. Computer simulation of ion-solid interactions.-New York: Springer-Verlag, 1991. -296 p.
Ziegler J.F. Biersack J.P., Littmark U. The stopping and range of ions in solids. - New York: Pergamon Press, 1985. - 321 p.
Kendall M., St’yuart A. Teoriya raspredelenij. - M.: Nauka, 1966.- 588 c.
Tablicy parametrov prostranstvennogo raspre- deleniya ionno-implantirovannyh primesej/Pod. Red. A.F. Burenkov, F.F. Komarov, M.A. Ku- mahov, M.M. Temkin. - Minsk: Izd-vo BGU, 1980.-352
Опубліковано
2017-07-28
Як цитувати
Губарев, А. А. (2017). Вплив розподілу розсіювань вибитих атомів у каскаді зіткнень на формування рельєфу при опроміненні аморфної мішені si iонами Ar з енергією 1 кєВ. Журнал фізики та інженерії поверхні, 11(1), 46 - 62. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8785
Розділ
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
