强激光与粒子束
彊激光與粒子束
강격광여입자속
High Power Laser and Particle Beams
2015年
11期
202-208
,共7页
张丽卿%张崇宏%韩录会%杨义涛%宋银
張麗卿%張崇宏%韓錄會%楊義濤%宋銀
장려경%장숭굉%한록회%양의도%송은
碳化硅表面%高电荷态重离子%表面形变
碳化硅錶麵%高電荷態重離子%錶麵形變
탄화규표면%고전하태중리자%표면형변
6H-SiC surface%highly-charged ions%topographic modification
高电荷态离子比普通的离子携带较高的势能,势能在材料表面的瞬间释放,能在材料表面形成nm量级的结构损伤.它在纳米刻蚀、小型纳米器件、纳米材料、超小尺寸半导体芯片制作、固体表面处理和固体结构分析等领域具有广泛应用前景.因此对高电荷态重离子(Xeq+)引起半导体材料表面(6H-SiC)纳米结构变形进行了研究.采用Xe18+和Xe26+离子,选取从1×1014到5×1015 ions·cm-2逐渐递增的剂量,以垂直和倾斜60°角两种入射方式辐照6H-SiC薄膜样品,经原子力显微镜分析表明,辐照后的表面肿胀凸起.对于Xe18+离子辐照的样品,辐照区至未辐照区边界的台阶高度随离子剂量增加而连续增大,而对于Xe26+离子辐照的样品则先增加而后减小.在相同入射角和剂量条件下,Xe26+离子辐照样品形成的台阶高度大于Xe"+离子辐照形成的台阶高度,在相同离子和剂量的条件下,垂直照射时形成的台阶高度大于倾斜照射时形成的台阶高度.根据损伤机理和实验数据,首次初步建立了一个包括势能、电荷态、入射角和剂量等物理量的理论模型来预测高电荷态离子在半导体材料表面形成的纳米结构变形.暗示了高电荷态离子的潜在的应用价值及进一步研究的必要性.
高電荷態離子比普通的離子攜帶較高的勢能,勢能在材料錶麵的瞬間釋放,能在材料錶麵形成nm量級的結構損傷.它在納米刻蝕、小型納米器件、納米材料、超小呎吋半導體芯片製作、固體錶麵處理和固體結構分析等領域具有廣汎應用前景.因此對高電荷態重離子(Xeq+)引起半導體材料錶麵(6H-SiC)納米結構變形進行瞭研究.採用Xe18+和Xe26+離子,選取從1×1014到5×1015 ions·cm-2逐漸遞增的劑量,以垂直和傾斜60°角兩種入射方式輻照6H-SiC薄膜樣品,經原子力顯微鏡分析錶明,輻照後的錶麵腫脹凸起.對于Xe18+離子輻照的樣品,輻照區至未輻照區邊界的檯階高度隨離子劑量增加而連續增大,而對于Xe26+離子輻照的樣品則先增加而後減小.在相同入射角和劑量條件下,Xe26+離子輻照樣品形成的檯階高度大于Xe"+離子輻照形成的檯階高度,在相同離子和劑量的條件下,垂直照射時形成的檯階高度大于傾斜照射時形成的檯階高度.根據損傷機理和實驗數據,首次初步建立瞭一箇包括勢能、電荷態、入射角和劑量等物理量的理論模型來預測高電荷態離子在半導體材料錶麵形成的納米結構變形.暗示瞭高電荷態離子的潛在的應用價值及進一步研究的必要性.
고전하태리자비보통적리자휴대교고적세능,세능재재료표면적순간석방,능재재료표면형성nm량급적결구손상.타재납미각식、소형납미기건、납미재료、초소척촌반도체심편제작、고체표면처리화고체결구분석등영역구유엄범응용전경.인차대고전하태중리자(Xeq+)인기반도체재료표면(6H-SiC)납미결구변형진행료연구.채용Xe18+화Xe26+리자,선취종1×1014도5×1015 ions·cm-2축점체증적제량,이수직화경사60°각량충입사방식복조6H-SiC박막양품,경원자력현미경분석표명,복조후적표면종창철기.대우Xe18+리자복조적양품,복조구지미복조구변계적태계고도수리자제량증가이련속증대,이대우Xe26+리자복조적양품칙선증가이후감소.재상동입사각화제량조건하,Xe26+리자복조양품형성적태계고도대우Xe"+리자복조형성적태계고도,재상동리자화제량적조건하,수직조사시형성적태계고도대우경사조사시형성적태계고도.근거손상궤리화실험수거,수차초보건립료일개포괄세능、전하태、입사각화제량등물리량적이론모형래예측고전하태리자재반도체재료표면형성적납미결구변형.암시료고전하태리자적잠재적응용개치급진일보연구적필요성.
