Композиционный состав и повреждение кремния при нанесении металлических (Co,Zr, W) покрытий в условиях ионного ассистирования

Abstract

В представленной работе мы исследовали состав, распределение элементов в покрытии, нанесенном на пластины (100) Si при комнатной температуре, а также дефектообразование в кристаллах кремния при нанесении металлического (Со, Zr, W) покрытия в условиях ионного ассистирования. Элементный состав покрытия и распределение элементов по глубине изучали с применением резерфордовского обратного рассеяния (РОР) ионов гелия, а повреждение структуры кремния ? методом просвечивающей электронной микроскопии и методом РОР в сочетании с каналированием (РОР/КИ) ионов гелия. Установлено, что покрытие однородно по составу по всей толщине. Структура кремния повреждается лишь в начальный момент времени модифицирования образца, когда толщина осаждаемого покрытия меньше пробега ассистирующих ионов в материале покрытия. Уменьшение ускоряющего напряжения для ассистирующих ионов Zr+ от 10 до 5 кВ приводит к увеличению толщины покрытия в ?1,5 раза при одинаковом времени модифицирования образцов кремния. Обнаружена зависимость повреждения структуры кремния от энергии облучающих ионов Со+, Zr+ и W+. Концентрация смещенных атомов растет с энергией ионов металла, однако уровень деканалирования за пиком повреждений на спектрах РОР/КИ уменьшается с увеличением энергии ионов Со+, Zr+ в системах Co ? Si, Zr ? Si и увеличивается с повышением энергии ионов W+ в системе W ? Si.