Анализ параметров индивидуальных каскадов столкновений при облучении Ga2O3 атомарными и молекулярными ионами
Российский научный фонд, №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 22-19-00166
Стручков А.И.
1, Карабешкин К.В.
1, Карасев П.А.
1, Титов А.И.
11Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: andrei.struchckov@yandex.ru, yanikolaus@yandex.ru, platon.karaseov@spbstu.ru, andrei.titov@rphf.spbstu.ru
Поступила в редакцию: 20 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 29 ноября 2023 г.
Принята к печати: 29 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 12 января 2024 г.
Плотность каскадов столкновений является одним из основных параметров, определяющих эффективность накопления повреждений в полупроводниках при бомбардировке ионами. Нами был проведен расчет параметров каскадов столкновений в β-Ga2O3 для случаев облучения атомарными ионами F, P и молекулярными PF4 ионами с энергиями 1.3 кэВ/а.е.м. по двум различным методам, базирующимся на моделировании каскадов столкновений. Результаты расчетов были сопоставлены с экспериментальными результатами по накоплению разупорядочения в β-Ga2O3 при облучении указанными ионами. Показано, что оба метода позволяют качественно предсказывать влияние плотности каскадов на накопление устойчивых радиационных повреждений в оксиде галлия. Показано, что каскады в случае имплантации ионов в β-Ga2O3 могут рассматриваться как фракталы. Произведен расчет фрактальной размерности каскадов столкновений в рассмотренных случаях. Ключевые слова: Оксид галлия, β-Ga2O3, ионное облучение, инженерия дефектов, плотность каскадов столкновений.
- I.A. Abroyan, A.N. Andronov, A.I. Titov. Physical Foundations of Electron- and Ion-Beam Technology (Vysshaya Shkola, Moscow, 1984) p. 317
- W. Wesch, E. Wendler. Ion Beam Modification of Solids: Ion-Solid Interaction and Radiation Damage (Springer Cham, 2016)
- D.A. Thompson. Radiat. Eff., 56, 105 (1981)
- J.A. Davies. Ion Implantation and Beam Processing, ed. by J.S. Williams and J.M. Poate (N. Y., Academic, 1984)
- L.M. Howe, M.H. Rainville, H.K. Haugen, D.A. Thompson. Nucl. Instrum. Meth., 170, 419 (1980)
- S.O. Kucheyev, A.Yu. Azarov, A.I. Titov, P.A. Karaseov, T.M. Kuchumova. J. Phys. D: Appl. Phys., 42, 085309 (2009)
- A.I. Titov, S.O. Kucheyev, V.S. Belyakov, A.Yu. Azarov. J. Appl. Phys., 90, 3867 (2001)
- A.Yu. Azarov, A.I. Titov. Semiconductors, 41 (1), 5 (2007)
- A.I. Titov, A.Yu. Azarov, L.M. Nikulina, S.O. Kucheyev. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, B256, 207 (2007)
- J.B. Wallace, L.B. Bayu Aji, L. Shao, S.O. Kucheyev. Phys. Rev. Lett., 120, 216101 (2018)
- A.Yu. Azarov, A.I. Titov, P.A. Karaseov, A. Hallen. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, B267, 1247 (2009)
- L.B. Bayu Aji, J.B. Wallace, S.O. Kucheyev. Sci. Rep., 7, 44703 (2017)
- A.Yu. Azarov, S.O. Kucheyev, A.I. Titov, P.A. Karaseov. J. Appl. Phys., 102, 083547 (2007)
- A.Yu. Azarov, A.I. Titov, P.A. Karaseov, S.O. Kucheyev, A. Hallen, A.Yu. Kuznetsov, B.G. Svensson, A.P. Pathak. Vacuum, 84, 1058 (2010)
- P.A. Karaseov, K.V. Karabeshkin, A.I. Titov, Mohammad W. Ullah, A. Kuronen, F. Djurabekova, K. Nordlund, G.M. Ermolaeva, V.B. Shilov. J. Phys. D: Appl. Phys., 50, 505110 (2017)
- A.I. Titov, P.A. Karaseov, V.S. Belyakov, K.V. Karabeshkin, A.V. Arkhipov, S.O. Kucheyev, A.Yu. Azarov. Vacuum, 86, 1638 (2012)
- П.А. Карасев, К.В. Карабешкин, А.И. Стручков, А.И. Печников, В.И. Николаев, В.Д. Андреева, А.И. Титов. ФТП, 56 (9), 882 (2022)
- K.V. Karabeshkin, A.I. Struchkov, A.I. Titov, A.Yu. Azarov, D.S. Gogova, P.A. Karaseov. Int. Youth Conf. on Electronics, Telecommunications and Information Technologies [(Springer Proceedings in Physics, 268, Springer, Cham, 2022)]
- F. Shi, H. Qiao. Nano Select, Preparations, properties and applications of gallium oxide nanomaterials --- A review, 3, 348 (2022)
- S.J. Pearton, F. Ren, M. Tadjer, J. Kim. J. Appl. Phys., 124, 220901 (2018)
- S.J. Pearton, F. Ren, M. Mastro. Gallium Oxide. Technology, Devices and Applications (Elsevier Inc., 2019)
- J.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack. Nucl. Instrum. Meth. B, 268, 1818 (2010)
- J.B. Wallace, L.B. Bayu Aji, L. Shao, S.O. Kucheyev. Sci. Rep., 7, 17574 (2017)
- K.B. Winterbon. Rad. Eff., 60, 199 (1982)
- K.B. Winterbon, H.M. Urbassek, P. Sigmund, A. Gras Marti. Phys. Scripta, 36, 689 (1987)
- K. Schmid. Rad. Eff., 17, 201 (1973).
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.