Механiзми модифiкацiї профiлiв розподiлу домiшок при мас-спектрометричному аналiзi багатошарових наноструктур

Автор(и)

  • A. A. Efremov V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. G. Litovchenko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. P. Melnik V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • O. S. Oberemok V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. G. Popov V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • B. M. Romanyuk V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe60.06.0511

Ключові слова:

моделювання, iонне розпилення, багатошаровi структури, профiлi розподiлу, мас-спектрометрiя

Анотація

Проведено теоретичний аналiз механiзмiв, якi призводять до просторового перерозподiлу компонентiв твердотiльної мiшенi пiд дiєю iонного бомбардування. Виконано моделювання впливу iонно-променевого перемiшування (ion-beam mixing), форми кратера розпилення та шорсткостi поверхнi на результати мас-спектрометричних вимiрювань залежно вiд енергiї розпилюючих iонiв. Показано, що в дiапазонi енергiй iонiв 200–400 еВ вплив згаданих факторiв є мiнiмальним для розпилення багатошарових нанорозмiрних перiодичних структур Mo/Si, виготовлених методом магнетронного напилення шарiв молiбдену i кремнiю. Експериментальнi дослiдження профiлiв розподiлу домiшок i порiвняння їх з результатами моделювання дозволило встановити оптимальнi режими мас-спектрометричного аналiзу, досягти роздiльної здатностi по глибинi краще 1 нм та отримати профiлi розподiлу домiшок, максимально наближенi до реальних.

Посилання

R.G. Wilson, F.A. Stevie, and C.W. Magee, Secondary Ion Mass Spectrometry: A Practical Handbook for Depth Profiling and Bulk Impurity Analysis (Wiley, New York, 1989).

http://www.eag.com.

J.C. Vickerman and D. Briggs, ToF-SIMS: Surface Analysis by Mass Spectrometry (IM Publications, Chichester, UK, 2001).

I.P. Lisovskii, V.G. Litovchenko, V.B. Lozinskii, and V.P. Melnik, Thin Solid Films 247, 264 (1994).

http://dx.doi.org/10.1016/0040-6090(94)90811-7

F. Ludwig, C.R. Eddy, O. Malis, and R.L. Headrick, Appl. Phys. Lett. 81, 2770 (2002).

http://dx.doi.org/10.1063/1.1513655

E. Stumpe, H. Oechsner, and H. Schoof, Appl. Phys. 20, 55 (1979).

http://dx.doi.org/10.1007/BF00901787

S. Berg and I.V. Katardjiev, J. Vac. Sci. Technol. A 17, 1916 (1999).

http://dx.doi.org/10.1116/1.581704

K.O. Butarev, I.P. Koval', Yu.A.Len', and M.G. Nakhodkin, Nano-Elektron. Fiz. 5, 01025 (2013).

O. Oberemok and P. Lytvyn, Semicond. Phys. Quant. Electr. Optoelectr. 5, 101 (2002).

A. Goriachko, P.V. Melnik, A. Shchyrba, S.P. Kulyk, and M.G. Nakhodkin, Surf. Sci. 605, 1771 (2011).

http://dx.doi.org/10.1016/j.susc.2011.06.004

V. Melnik, A. Misiuk, V. Popov, O. Oberemok, B. Romanyuk, D. Gamov, and P. Formanek, Ukr. J. Phys. 32, 34 (2007).

V. Melnik, D. Wolanski, E. Bugiel, A. Goryachko, S. Chernjavski, and D. Kruger, Mater. Sci. Eng. B 102, 358 (2003).

http://dx.doi.org/10.1016/S0921-5107(02)00619-0

Yu.P. Pershin, V.A. Sevryukova, E.N. Zubarev, A.S. Oberemok, V.P. Melnik, B.N. Romanyuk, V.G. Popov, and P.M. Litvin, Metallofiz. Noveish. Tekhnol. 35, 1617 (2013).

D. Kruger, H. Ruker, B. Heinemann, V. Melnik, R. Kurps, and D. Bolze, J. Vac. Sci. Technol. B 22, 455 (2004).

http://dx.doi.org/10.1116/1.1632919

A. Romanyuk, P. Oelhafen, R. Kurps, and V. Melnik, Appl. Phys. Lett. 90, 013118 (2007).

http://dx.doi.org/10.1063/1.2430055

D. Kruger, B. Romanyuk, V. Melnik, Ya. Olikh, and R. Kurps, J. Vac. Sci. Technol. B 20, 1448 (2002).

http://dx.doi.org/10.1116/1.1493784

R. Berish, Sputtering by Particle Bombardment (Springer, Berlin, 1981).

http://dx.doi.org/10.1007/3-540-10521-2

N.V. Kostina, Ph.D. thesis (Penza,2003) (in Russian).

A.A. Efremov, Ph.D. thesis (Kyiv, 1989) (in Russian).

E. Chason, P. Bedrossian, K.M. Horn, J.Y. Tsao, and S.T. Picraux, Appl. Phys. Lett. 57, 1793 (1990).

http://dx.doi.org/10.1063/1.104024

P. Bedrossian, J.E. Houston, J.Y. Tsao, E. Chason, and S.T. Picraux, Phys. Rev. Lett. 67, 124 (1991).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.67.124

B. Poelsema, L.K. Verheij, and G. Comsa, Phys. Rev. Lett. 53, 2500 (1984).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.53.2500

R. Cerapait˙e-Truˇsinskien˙e, and A. Galdikas, Medˇziagotyra ˇ 15, 139 (2009).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-17

Номер

Розділ

Тверде тіло

Як цитувати

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

1 2 > >>