Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2022, выпуск 9 » Статья стр. 882
<<<>>>
Накопление структурных нарушений при облучении α-Ga2O3 ионами P и PF4
DOI: 10.21883/FTP.2022.09.53409.9928
Российский научный фонд, 22-19-00166
Карасев П.А. 1, Карабешкин К.В. 1, Стручков А.И. 1, Печников А.И. 2, Николаев В.И. 2, Андреева В.Д. 1, Титов А.И. 1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Platon.Karaseov@spbstu.ru, yanikolaus@yandex.ru, andrei.struchckov@yandex.ru, nkvlad@inbox.ru, Andrei.Titov@rphf.spbstu.ru
Поступила в редакцию: 3 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 31 июля 2022 г.
Принята к печати: 4 августа 2022 г.
Выставление онлайн: 31 августа 2022 г.
PDF версия
Проведено исследование накопления радиационных повреждений в эпитаксиальных слоях α-фазы оксида галлия (α-Ga2O3) при облучении атомарными P и молекулярными PF4 ионами с энергиями 40 и 140 кэВ соответственно. Распределение стабильных нарушений структуры в обоих случаях носит бимодальный характер. Дозы, необходимые для создания одинакового уровня разупорядочения в этой метастабильной фазе, оказываются существенно выше, чем в термодинамически стабильном полиморфе β-Ga2O3. Показано, что скорость роста поверхностного разупорядоченного слоя при облучении молекулами PF4 больше, чем при бомбардировке атомарными ионами P. В то же время концентрация дефектов в объемном максимуме оказывается выше при облучении атомарными ионами. Обнаружено сильное влияние плотности каскадов смещений на эффективность формирования стабильных повреждений кристаллической структуры при ионной бомбардировке α-оксида галлия. Ключевые слова: оксид галлия, α-Ga2O3, ионная бомбардировка, каскады столкновений, плотность каскада смещений, радиационные повреждения, инженерия дефектов, радиационная стойкость.
  1. P.J. Wellmann, Z. Anorg. Allg. Chem., 643, 1312 (2017). Doi: 10.1002/zaac.201700270
  2. S.I. Stepanov, V.I. Nikolaev, V.E. Bougrov, A.E. Romanov. Rev. Adv. Mater. Sci., 44, 63 (2016)
  3. S.J. Pearton, F. Ren, M. Mastro (еds). Gallium Oxide. Technology, Devices and Applications (Elsevier Inc., 2019)
  4. S.J. Pearton, F. Ren, M. Tadjer, J. Kim. J. Appl. Phys., 124, 220901 (2018). Doi: 10.1063/1.5062841
  5. A. Nikolskaya, E. Okulich, D. Korolev, А. Stepanov, D. Nicolichev, A. Mikhaylov, D. Tetelbaum, A. Almaev, Ch.A. Bolzan, A. Buaczik, jr., R. Giulian, P.L. Grande, A. Kumar, M. Kumar, D. Gogova. J. Vac. Sci. Technol., 39, 030802 (2021). Doi: 10.1116/6.0000928
  6. E. Ahmadi, Y. Oshima. J. Appl. Phys., 126, 160901 (2019). Doi: 10.1063/1.5123213
  7. A.Y. Polyakov, V.I. Nikolaev, E.B. Yakimov, F. Ren, S.J. Pearton, J. Kim. J. Vac. Sci. Tech. A, 40, 020804 (2022). Doi: 10.1116/6.0001701
  8. W. Wesch, E. Wendler. Ion Beam Modification of Solids: Ion-Solid Interaction and Radiation Damage (eds) (Springer Cham, 2016). Doi: 10.1007/978-3-319-33561-2
  9. A.I. Titov, A.Yu. Azarov, L.M. Nikulina, S.O. Kucheyev. Phys. Rev. B, 73, 064111 (2006). Doi: 10.1103/PhysRevB.73.064111
  10. A.I. Titov, S.O. Kucheyev, V.S. Belyakov, A.Yu. Azarov. J. Appl. Phys., 90, 3867 (2001). Doi: 10.1063/1.1404426
  11. J.B. Wallace, L.B. Bayu Aji, L. Shao, S.O. Kucheyev. Phys. Rev. Lett., 120, 216101 (2018). Doi: 10.1103/PhysRevLett.120.216101
  12. L.B. Bayu Aji, J.B. Wallace, S.O. Kucheyev. Sci. Rep., 7, 4703 (2017). Doi: 10.1038/srep44703
  13. A.Yu. Azarov, S.O. Kucheyev, A.I. Titov, P.A. Karaseov. J. Appl. Phys., 102, 083547 (2007). Doi: 10.1063/1.2801404
  14. A.I. Titov, P.A. Karaseov, V.S. Belyakov, K.V. Karabeshkin, A.V. Arkhipov, S.O. Kucheyev, A. Azarov. Vacuum, 86, 1638 (2012). Doi: 10.1016/j.vacuum.2011.12.014
  15. P.A. Karaseov, K.V. Karabeshkin, E.E. Mongo, A.I. Titov, M.W. Ullah, A. Kuronen, F. Djurabekova, K. Nordlund. Vacuum, 129, 166 (2016). Doi: 10.1016/j.vacuum.2016.01.011
  16. A. De Backer, A.E. Sand, K. Nordlund, L. Luneville, D. Simeone, S.L. Dudarev. EuroPhys. Lett., 115, 26001 (2016). Doi: 10.1209/0295-5075/115/26001
  17. A. Delcorte, P. Bertrand, B.J. Garrison. J. Phys. Chem. B, 105, 9474 (2001). Doi: 10.1021/jp011099e
  18. K.V. Karabeshkin, A.I. Struchkov, A.I. Titov, A. Azarov, D. Gogova, P. Karaseov. Springer Proceedings in Physics, 268, 255 (2022). Doi: 10.1007/978-3-030-81119-8_27
  19. A.I. Titov, V.S. Belyakov, S.O. Kucheyev. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 194, 323 (2002). Doi: 10.1016/S0168-583X(02)00784-X
  20. A.I. Titov, K.V. Karabeshkin, A.I. Struchkov, V.I. Nicolaev, A.E. Azarov, D.S. Gogova, P.A. Karaseov. Vacuum, 200, 111005 (2022). Doi: 10.1016/j.vacuum.2022.111005
  21. А.И. Печников, С.И. Степанов, А.В. Чикиряка, М.П. Щеглов, М.А. Одноблюдов, В.И. Николаев. ФТП, 53, 789 (2019). [A.I. Pechnikov, S.I. Stepanov, A.V. Chikiryaka, M.P. Sheglov, M.A. Odnobludov, V.I. Nicolaev. Semiconductors, 53, 780 (2019)]. Doi: 10.1134/S1063782619060150)
  22. А.Ю. Азаров, А.И. Титов. ФТП, 41, 7 (2007). [A.Yu. Azarov, A.I. Titov. Semiconductors, 41, 7 (2007)]. Doi: 10.1134/S1063782607010022)
  23. П.А. Карасeв, А.Ю. Азаров, А.И. Титов, С.О. Кучеев. ФТП, 43, 721 (2009). [P.A. Karaseov, A.Yu. Azarov, A.I. Titov, S.O. Kucheyev. Semiconductors, 43, 691 (2009)]. Doi: 10.1134/S1063782609060013)
  24. J.F. Ziegler, J.P. Biersack, U. Littmark. The Stopping and Range of Ions in Solids (Pergamon Press, N. Y., 1985). SRIM-2013 software package available at http://www.srim.org Doi: 10.1007/978-1-4615-8103-1_3
  25. E. Wendler, E. Treiber, J. Baldauf, S. Wolf, C. Ronnig. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 379, 85 (2016). Doi: 10.1016/j.nimb.2016.03.044
  26. S.B. Kjeldby, A. Azarov, P.D. Nguyen, V. Venkatachalapathy, R. Miksova, A. Mackova, A. Kuznetsov, O. Prutz, L. Vines. J. Appl. Phys., 131, 125701 (2022). Doi: 10.1063/5.0083858
  27. K. Schmid. Radiat. Eff., 17, 201 (1973). Doi: 10.1080/00337577308232616
  28. J.A. Brinkman. J. Appl. Phys., 25, 961 (1954). Doi: 10.1063/1.1721810
  29. D.A. Thompson. Radiat. Eff., 56, 105 (1981). Doi: 10.1080/00337578108229885
  30. J.A. Davies. High Energy Density Collision Cascades and Spike Effects, p.81, in Ion Implantation and Beam Processing, ed. by J.S. Williams, J.M. Poate (Sydney, Academic Press, 1984). Doi: 10.1016/B978-0-12-756980-2.50008-4
  31. S.O. Kucheyev, A.Yu. Azarov, A.I. Titov, P.A. Karaseov, T.M. Kuchumova. J. Phys. D: Appl. Phys., 42, 085309 (2009). Doi: 10.1088/0022-3727/42/8/085309
  32. M.W. Ullah, A. Kuronen, K. Nordlund, F. Djurabekova, P.A. Karaseov. J. Appl. Phys., 112, 043517 (2012). Doi: 10.1063/1.4747917
  33. A.I. Titov, V.S. Belyakov, A.Yu. Azarov. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 212, 169 (2003). Doi: 10.1016/S0168-583X(03)01486-1

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme