"Оптика и спектроскопия"
Издателям
Вышедшие номера
Воздействие импульсного лазерного излучения на слои Si с высокой дозой имплантированных ионов Ag+
Переводная версия: 10.1134/S0030400X18100065
РНФ, 17-12-01176
Баталов Р.И.1, Воробьев В.В.2,1, Нуждин В.И.1, Валеев В.Ф.1, Бизяев Д.А. 1, Бухараев А.А.1, Баязитов Р.М.1, Осин Ю.Н.2,1, Ивлев Г.Д.3, Степанов А.Л.1
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
2Междисциплинарный центр "Аналитическая микроскопия" Казанского федерального университета, Казань, Россия
3Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
Email: dbiziaev@inbox.ru, batalov@kfti.knc.ru
Выставление онлайн: 19 сентября 2018 г.

С целью создания тонкого композитного слоя Ag : Si, содержащего наночастицы (НЧ) Ag, исследовано воздействие наносекундным импульсом рубинового лазера (lambda = 0.694 mum) на монокристаллический c-Si, имплантированный высокой дозой ионов Ag+. Импульсный лазерный отжиг (ИЛО) проводился с плотностью энергии, превышающей порог плавления аморфного a-Si (W ≥ 1.2 J/cm2). В процессе ИЛО исследовалась временная динамика отражательной способности R(t) зондирующего лазерного излучения (lambda = 1.064 mum) от слоя Ag : Si, которая сопоставлялась с данными компьютерного моделирования по длительности существования расплава. Изучены морфология поверхности, кристалличность и спектральное оптическое отражение R(lambda) слоев Ag : Si, подвергнутых ИЛО. Обнаружено, что ИЛО приводит к плавлению и последующей кристаллизации имплантированного a-Si с ионно-синтезированными НЧ Ag. Также установлено снижение среднеквадратичной шероховатости поверхности от 9 до 3-4 nm и перераспределение размеров НЧ Ag на две фракции: мелкие (5-15 nm) и более крупные (40-60 nm). В спектрах R(lambda) слоя Ag : Si после ИЛО наблюдалось ослабление интенсивности плазмонной полосы НЧ Ag в Si (lambdamax = 835 nm) по сравнению с исходной имплантированной поверхностью. Возможными причинами такого ослабления может быть уменьшение концентрации атомов Ag непосредственно у поверхности в результате диффузии части примеси Ag в пределах расплавленного слоя, а также частичное испарение Ag при ИЛО. -18
  • Garcia M.A. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011. V. 44. P. 283001
  • Schaadt D.M., Feng B., Yu E.T. // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. P. 063106
  • Dzhafarov T.D., Pashaev A.M., Tagiev B.G., Aslanov S.S., Ragimov S.H., Aliev A.A. // Adv. Nano Res. 2015. V. 3. P. 133
  • Knight M.W., Sobhani H., Nordlander P., Halas N.J. // Science. 2011. V. 332. P. 702
  • Li W., Xiao X., Dai Z., Wu W., Cheng L., Mei F., Zhang X., Jiang C. // J. Phys.: Condens. Matter. 2016. V. 28. P. 254003
  • Воробьёв В.В., Рогов А.М., Осин Ю.Н., Брандт Н.Н., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Степанов А.Л. // Опт. и спектр. 2018. Т. 124. С. 617
  • Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 662 с
  • Spinelli P., Polman A. // Opt. Exp. 2012. V. 20. P. A641
  • Степанов А.Л., Воробьев В.В., Нуждин В.И., Валеев В.Ф., Осин Ю.Н. // ЖПС. 2017. Т. 84. С. 726; Stepanov A.L., Vorobev V.V., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Osin Yu.N. // J. Appl. Spectr. 2017. V. 84. P. 785
  • Глазов В.М., Земсков В.С. Физико-химические основы легирования полупроводников. М.: Наука, 1967. 372 с
  • Stepanov A.L., Trifonov A.A., Osin Y.N., Valeev V.F., Nuzhdin V.I. // Optoelect. Adv. Mater. Rapid Comm. 2013. V. 7. P. 692
  • Seo H.W., Chen Q.Y., Rusakova I.A., Zhang Z.H., Wijesundera D., Yeh S.W., Wang X.M., Tu L.W., Ho N.J., Wu Y.G., Zhang H.X., Chu W.K. // Nucl. Instrum. Meth. B. 2012. V. 292. P. 50
  • Dhoubhadel M.S., Lakshantha W.J., Lightbourne S., D'Souza F., Rout B., McDaniel F.D. // AIP Conf. Proceed. 2015. V. 1671. P. 020003
  • Wahl U., Correia J.G., Vantomme A. // Nucl. Instrum. Meth. B. 2002. V. 190. P. 543
  • Двуреченский А.В., Качурин Г.А., Нидаев Е.В., Смирнов Л.С. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. М.: Наука, 1982. 208 с
  • Bazarov V.V., Nuzhdin V.I., Valeev V.F., Stepanov A.L. // Vacuum. 2018. V. 148. P. 254
  • Новиков Г.А., Баталов Р.И., Баязитов Р.М., Файзрахманов И.А., Ивлев Г.Д., Прокопьев С.Л. // ЖТФ. 2015. Т. 85. С. 89; Novikov H.A., Batalov R.I., Bayazitov R.M., Faizrakhmanov I.A., Ivlev G.D., Prokop'ev S.L. // Tech. Phys. 2015. V. 60. P. 406
  • Szyszko W. // Appl. Surf. Sci. 1995. V. 90. P. 325
  • Donovan E.P., Spaepen F., Turnbull D., Poate J.M., Jacobson D.C. // Appl. Phys. Lett. 1983. V. 42. P. 698
  • Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983. 616 с
  • Novikov H.A., Bayazitov R.M., Batalov R.I., Faizrakhmanov I.A., Ivlev G.D., Prokop'ev S.L. // Solid State Phenom. 2016. V. 247. P. 24
  • Гацкевич Е.И., Ивлев Г.Д., Чапланов А.М. // Квант. электрон. 1995. Т. 22. С. 805; Gatskevich E.I., Ivlev G.D., Chaplanov A.M. // Quant. Electron. 1995. V. 25. P. 774
  • Cullis A.G., Webber H.C., Poate J.M., Chew N.G. // J. Microsc. 1980. V. 118. P. 41
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.