Новые кластерные вторичные ионы для количественного анализа концентрации атомов бора в алмазе методом времяпролетной вторично-ионной масс-спектрометрии

Предложен новый подход для количественного анализа концентрации атомов бора в алмазе на установках вторично-ионной масс-спектрометрии с времяпролетным масс-анализатором. Кроме известных линий масс-спектра, содержащих бор: B, BC и BC$_{2}$, обнаружено большое количество линий кластерных вторичных ионов BC$_{N}$, их интенсивность на один-два порядка возрастает при использовании зондирующих ионов Bi$_{3}$. Наибольшую интенсивность в порядке убывания имеют линии BC$_{4}$, BC$_{6}$, BC$_{2}$ и BC$_{8}$, при суммировании четырех наиболее сильных линий чувствительность возрастает на порядок в сравнении с известным режимом регистрации BC$_{2}$. В монокристаллических пленках алмаза, выращенных в оптимальных условиях, измерены характеристики дельта-слоя бора с рекордными параметрами: ширина дельта-слоя порядка 2 nm, концентрация 6.4 $\cdot$ 10$^{20}$ cm$^{-3}$ с перепадом на четыре порядка по концентрации бора для легированного и нелегированного алмаза.