ВЛИЯНИЕ ОКИСНОЙ ПЛЕНКИ НА КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСПЫЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

АННОТАЦИЯ

Основной целью данной работы являлось изучение влияния внедренных атомов Ba на коэффициент распыления поверхности кремния и изучение влияния ионной бомбардировки на разрушение тонкой окисной пленки формирующийся на поверхности Si.

ABSTRACT

The main goal of this work was to study the effect of intercalated Ba atoms on the sputtering coefficient of the silicon surface and to study the effect of ion bombardment on the destruction of a thin oxide film formed on the Si surface.

Ключевые слова: ионная бомбардировка, оже-электронная спектроскопия, модель монте-карло

Keywords: ion bombardment, Auger electron spectroscopy, Monte Carlo model

Бомбардировка чистого Si и Si с оксидной пленкой проводили в вакууме не менее 10 -5 Па с ионами Ba ⁺ , Si ⁺ и Ar + с энергией Е₀ = 0,5 - 5 кэВ перпендикулярно поверхности [1]. Состав поверхностного и приповерхностного слоев изучался с помощью электронной оже-электронной спектроскопии (ОЭС) [2]. Профили распределения атомов по глубине определялись методом ОЭС в сочетании с травлением поверхности ионами Ar⁺ с Е₀ = 3 кэВ. Перед ионной бомбардировкой образцы Si (111) очищались высокотемпературным прогревом[3].

Расчеты проводились с использованием статических моделей и алгоритмов, разработанных Т.С. Пугачевой, где использовалась динамическая модель монте-карло CASNEW- D [4]. Эта модель учитывает изменение концентрации всех компонентов (включая имплантированную примесь) в каждом слое толщиной порядка межатомного расстояния[5]. Такое изменение происходит за счет каскадного смешения, взбалтывания и релаксации концентрационных напряжений, возникающих при высоких дозах облучения [6].

На рис. 1 представлены экспериментальные и расчетные профили распределения атомов Ba в Si для Si , имплантированного ионами Ba ⁺ при дозах D = 5·10 ¹⁵ , 10 ¹⁶ и 8·10 ¹⁶ см ^-2 при E ₀ = 1 кэВ [7]. Видно, что распределение происходит постепенно с увеличением дозы. Результаты экспериментов показали, что с увеличением дозы ионов, начиная с D = 2·10 ¹⁶ см -2 , концентрация Ba незначительно увеличивается только на поверхности и вблизи нее. Насыщение происходит при высоких дозах облучения. В расчетах насыщение начинается с D = 4·10 ¹⁶ см ^-2 , а в эксперименте - с D = 8·10 ¹⁶ см ^-2 [8]. Приблизительные расчеты производятся по формуле E ₀ = 1 кэВ и r = 0,6 показал значение C pred = 0,58 (58 ат. %), что хорошо согласуется с точным расчетом (C Ba = 52 ат. %) и экспериментальными данными (C _Ba = ) близко Спички [9]. 49 ат.%) [10,11].

Рисунок 1. D , см ^-2 : 1, 1 ′ – 6 Расчетная (1 ′ – 3 ′ ) и экспериментальная (1 – 3) зависимости атомной концентрации Ba от глубины Si для доз E ₀ = 1 кэВ_. ¹⁵ , 2, 2 ′ – 10 ¹⁶ , 3, 3 ′ – 2 10 ¹⁶ , 4 ′ – 8 10 ¹⁶  [10]

В виде. На рис. 2 представлены расчетные кривые зависимости парциальных коэффициентов рассеяния атомов Si и Ba от дозы облучения, возникающей при бомбардировке Si ионами Ba + с E ₀ = 1 кэВ [11]. Видно, что при малых дозах ионов ( D ≤ 5·10 ¹⁵ см ^-2 ) коэффициент распыления кремния увеличивается с увеличением дозы практически линейно и существенно не изменяется от D = 10 ¹⁶ см ^-2  [12]^.

Рисунок 2. Зависимость парциальных коэффициентов распыления Si и Ba от дозы при E ₀ = 1 кэВ [13]

При этом соответственно увеличивается концентрация атомов Ва в поверхностном слое, в диапазоне доз от ~ 5·10 ¹⁵ см ^-2 до ~ 5·10 ¹⁶ см ^-2 увеличивается их коэффициент рассеяния [14]. В больших дозах ( Д ³5·10 ¹⁶ см ^-2 ) происходит насыщение, т. е. начиная с определенной дозы концентрация примесей в поверхностном слое не меняется, а частично коэффициенты распыления Si и Ba в определенной степени стабилизируются [15].

Список литературы:

1. Karshibaev, S. A. (2022). EQUIPMENT AND SOFTWARE FOR MONITORING OF POWER SUPPLY OF INFOCOMUNICATION DEVICES. Web of Scientist: International Scientific Research Journal, 3(5), 502-505.
2. Khuzhayorov, B., Mustofoqulov, J., Ibragimov, G., Md Ali, F., & Fayziev, B. (2020). Solute Transport in the Element of Fractured Porous Medium with an Inhomogeneous Porous Block. Symmetry, 12(6), 1028.
3. Mustofoqulov, J. A., & Bobonov, D. T. L. (2021). “MAPLE” DA SO’NUVCHI ELEKTROMAGNIT TEBRANISHLARNING MATEMATIK TAHLILI. Academic research in educational sciences, 2(10), 374-379.
4. Mustofoqulov, J. A., Hamzaev, A. I., & Suyarova, M. X. (2021). RLC ZANJIRINING MATEMATIK MODELI VA UNI “MULTISIM” DA HISOBLASH. Academic research in educational sciences, 2(11), 1615-1621.
5. SATTAROV, S., KHAMDAMOV, B., & TAYLANOV, N. (2014). Diffusion regime of the magnetic flux penetration in high-temperature superconductors. Uzbekiston Fizika Zhurnali, 16(6), 449-453.
6. Yuldashev, F. M. Õ. (2021). TA'LIMNING INNOVATSION TEXNALOGIYALARI ASOSIDA MUQOBIL ENERGIYA MANBALARI (QUYOSH VA SHAMOL ENERGETIKASI) MUTAXASSISLARINI TAYYORLASHDA O'QITISH SAMARADORLIGINI OSHIRISH. Academic research in educational sciences, 2(11), 86-90.
7. Yuldashev, F., & Bobur, U. (2020). Types of Electrical Machine Current Converters. International Journal of Engineering and Information Systems (IJEAIS) ISSN, 162-164.
8. Бабанов, Д. Т., & Иняминов, Ю. А. (2020). ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СЛОЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ. Символ науки, (11), 9-13.
9. Иняминов, Ю. А., Хамзаев, А. И. У., & Абдиев, Х. Э. У. (2021). Передающее устройство асинхронно-циклической системы. Scientific progress, 2(6), 204-207.
10. Каршибоев, Ш. А., & Муртазин, Э. Р. (2021). Изменения в цифровой коммуникации во время глобальной пандемии COVID-19. Молодой ученый, (21), 90-92.
11. Муртазин, Э. Р., Сиддиков, М. Ю., & Цой, М. П. (2018). Стратегия развития экономики Узбекистана-региональные особенности. In Региональные проблемы преобразования экономики: интеграционные процессы и механизмы формирования и социально-экономическая политика региона (pp. 85-87).
12. Раббимов, Э. А., Жўраева, Н. М., & Ахмаджонова, У. Т. (2020). Исследование свойства поверхности монокристалла и создание наноразмерных структур на основе MgO для приборов электронной техники. Экономика и социум, (6-2), 190-192.
13. Сохибов, Б. О., Саттаров, С., & Таганова, С. Х. (2018). ВНЕДРЕНИЕ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС ПЕРЕДОВЫХ МЕТОДОВ ПЕДАГОГОВ-НОВАТОРОВ. In Молодой исследователь: вызовы и перспективы (pp. 17-22).
14. Суярова, М. Х., & Джураева, Н. М. (2018). Динамическая модель по электротехнике. In Передовые научно-технические и социально-гуманитарные проекты в современной науке (pp. 53-54).
15. Умирзаков, Б. Е., Содикжанов, Ж. Ш., Ташмухамедова, Д. А., Абдувайитов, А. А., & Раббимов, Э. А. (2021). Влияние адсорбции атомов Ba на состав, эмиссионные и оптические свойства монокристаллов CdS. Письма в Журнал технической физики, 47(12), 3-5.