Дослiдження методами ядерного мiкроаналiзу поверхневих наношарiв структури золото–кремнiй

Автор(и)

  • V. I. Soroka Institute for Nuclear Research, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • S. O. Lebed Laboratory “Spectrum”, TMM Ltd, Laboratory “TIMS”, Institute of High Technologies, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • M. G. Tolmachov Laboratory “Spectrum”, TMM Ltd
  • O. G. Kukharenko Laboratory “Spectrum”, TMM Ltd, Laboratory “TIMS”, Institute of High Technologies, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • O. O. Veselov Laboratory “Spectrum”, TMM Ltd

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.04.0311

Ключові слова:

ядерний мiкроаналiз, резерфордiвське зворотне розсiяння, iндуковане частинками характеристичне рентгенiвське випромiнювання, альфа-частинки, “cкануючий ядерний зонд”, поверхневi наношари, промiжний шар

Анотація

Ядерними аналiтичними методами резерфордiвського зворотного розсiяння та iндукованого частинками характеристичного рентгенiвського випромiнювання дослiджено поверхневi наношари структури золото–кремнiй. Вiд параметрiв цих шарiв кардинально залежать електротехнiчнi властивостi побудованих на їх основi електронних приладiв. Вимiрювання виконано на прецизiйнiй мiкроаналiтичнiй установцi “Скануючий ядерний зонд” щойно введенiй в експлуатацiю в лабораторiї “Спектр”. Експеримент показав, що товщина шару золота, напиленого на поверхню зразкiв, дорiвнює ~ 17 нм (для одного зразка) i ~ 20 нм (для другого зразка). Неоднорiднiсть товщини цих шарiв по поверхнi не перевищує 1,6 нм i не виходить за межi похибки експерименту. Пiд золотом, у промiжному шарi золото–кремнiй, виявлено значну кiлькiсть домiшки. Iмовiрно, що це залишок фтору пiсля технологiчної операцiї травлення поверхнi кремнiю в сумiшi кислот, куди входить i плавикова (HF) кислота. Показово, що кiлькiсть виявленого
фтору для серiї вимiрiв сильно корелює з величиною струму альфа-частинок на мiшенi пiд час набору спектра. Очевидно, що локальний нагрiв мiшенi залежить вiд величини струму. Звiдси випливає рiзна швидкiсть локальної дифузiї атомiв фтору з поверхнi мiшенi.

Посилання

<ol>
<li> S. Lebed, M. Tolmachov, O. Kukharenko, and O. Veselov, Nucl. Instrum. Methods B 267, 2013 (2009).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.03.007">https://doi.org/10.1016/j.nimb.2009.03.007</a></li>
<li> Scanning ionic probe from the "Spectrum" laboratory, http://www.prober.in.</li>
<li> W.K. Chu, J.W. Mayer, and M.A. Nicolet, Backscattering Spectrometry (Academic Press, New York, 1978).</li>
<li> S.A.E. Johanson and T.B. Johanson, Nucl. Instrum. Methods B 137, 473 (1976).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/0029-554X(76)90470-5">https://doi.org/10.1016/0029-554X(76)90470-5</a></li>
<li> N.L. Glinka, General Chemistry (Gordon and Breach, New York, 1965). </li>
<li> M.B.H. Breese, D.N. Jamieson, and P.J.C. King, Materials Analysis Using a Nuclear Microprobe (Wiley, New York, 1996).</li>
<li> J. Maxwell, J. Campbell, and W. Teesdale, Nucl. Instrum. Methods B 43, 218 (1989).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/0168-583X(89)90042-6">https://doi.org/10.1016/0168-583X(89)90042-6</a></li>
</ol>

Опубліковано

2018-10-06

Як цитувати

Soroka, V. I., Lebed, S. O., Tolmachov, M. G., Kukharenko, O. G., & Veselov, O. O. (2018). Дослiдження методами ядерного мiкроаналiзу поверхневих наношарiв структури золото–кремнiй. Український фізичний журнал, 58(4), 311. https://doi.org/10.15407/ujpe58.04.0311

Номер

Розділ

Ядра та ядерні реакції