RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал технической физики // Архив

ЖТФ, 2024, том 94, выпуск 4, страницы 613–621 (Mi jtf6755)

Физическое материаловедение

Морфология слоев нанопористого германия, сформированных при имплантации ионами Cu$^+$, Ag$^+$ и Bi$^+$ различных энергий

Т. П. Гаврилова, В. Ф. Валеев, В. И. Нуждин, А. М. Рогов, Д. А. Коновалов, С. М. Хантимеров, А. Л. Степанов

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского, КазНЦ РАН, 420029 Казань, Россия

Аннотация: Исследовано формирование тонких поверхностных аморфных слоев нанопористого Ge различной морфологи при высокодозовой ионной имплантации гладких монокристаллических подложек $c$-Ge в диапазоне энергий облучения 10–40 keV. Имплантация проведена ионами металлов различных масс при плотности тока в ионном пучке 5 $\mu$A/cm$^2$ и дозах 1.0 $\cdot$ 10$^{17}$ ($^{63}$Cu$^+$) и 5.0 $\cdot$ 10$^{16}$ ($^{108}$Ag$^+$, $^{209}$Bi$^+$) ion/cm$^2$. Анализ морфологии нанопористых структур выполнен методом высокоразрешающей сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что при малых энергиях облучения 10–15 keV для относительно легких ионов $^{63}$Cu$^+$ и $^{108}$Ag$^+$ на поверхности $c$-Ge формируются разориентированные тонкие игольчатые нанообразования, а в случае $^{209}$Bi$^+$ образуется пористый слой, состоящий из плотно упакованных переплетающихся нанонитей. При высоких энергиях 30–40 keV морфология нанопористого Ge с увеличением массы внедряемого иона меняет свою форму последовательно от трехмерной сетчатой структуры до губчатой, состоящей из отдельных пространственно-разнесенных утонченных переплетающихся нанонитей.

Ключевые слова: нанопористый германий, ионная имплантация, морфология поверхности, профили распределения ионов.

Поступила в редакцию: 04.11.2023
Исправленный вариант: 28.12.2023
Принята в печать: 17.01.2024

DOI: 10.61011/JTF.2024.04.57532.276-23



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2025