Исследование образования отрицательно-ионных и нейтральных кластеров пр распылении карбида кремния и щек.... цезия тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

ргь ой

1 о М\? '995

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ имени У. А. АРИФОВА

На правах рукописи АБДУЛЛАЕВ Аскар Хусинович

УДК 537.534.8

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНО-ИОННЫХ И НЕЙТРАЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ ПРИ РАСПЫЛЕНИИ КАРБИДА КРЕМНИЯ И ЩГК ИОНАМИ ЦЕЗИЯ

Специальность 01.04.04. — Физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ташкент — 1995

Работа выполнена в Институте электроники им. У. А. Арифова Академии наук РУз.

Научный руководитель — кандидат физико-математических наук Атабаев Б. Г.

Официальные оппоненты — доктор физико-математических наук, Умаров Ф. Ф.,

— кандидат физико-математических наук Нагаибеков Р. Б.

Ведущая организация — Научно-исследовательский институт прикладной физики ТашГУ.

Защита состоится « 23-» /Ы&р/шх 1995 г. в 31‘ часов на заседании специализированного совета Д. 015.23.21 в Институте электроники им. У. А. Арифова АН РУз по адресу: 700125, Ташкент, ГСП, Академгородок, ул. Ф. Ход-жаева, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института электроники им. У. А. Арифова АН РУз.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного Совета д. т. п., профессор

ХАМИДОВ Н. А.

], ОЩЛЯ ХАРАКТІЛІШЖА Р.АбОГіІ М'УАЛЬНОСТЬ РАБОТ»

Распыленней твердих тол називаюг ах разрушение поц деистешм бомбардировки поверхности атомами, ионаки, нийтронами, олс-ктроиаи:і і! фотонами. Это явле.шо впервые наблюдалось как разруаевиі» катода ь газовом разряде, поэтсшу до недавнего времени оно било известно каь "катодное расішлешю". Продуктами распыления является атсш, полоззітельніге и отрицательные нони, а также иэйтралыша .»

;юшізовашше атошшо иня молекулярные комплекси (кластер»).

• Распцление поверхности тверді» ТОЛ ПОД ДеЙСТЕИ-Л! ІІІ!

бомбардировки ато:,іншії частинами находит все более пірси оа

применение как в физических исследованиях, так и в различил

технологических процессах, в частности, в микроэлектроника. Успешное применение распыления в значительной ыере определяется уровноь развития фундаментальній исследований этого явления. В послеяш.'ь годи наблюдается тенденция к анализу а обобщению материала, накопленного при изучении распадения, к постановке нових задач каь собственно в распылении, так и в его практических применениях. Ь частности, развитие вычислительной техники, криогенной электрокш.и, металлургии сверхчистых материалов я другая современных направлений требовало усовершенствования суцесгвусвдге и разработки нових методов анализа вещества на атоішо-иолекулярном уровкз. Одним из таких нових высокочувствительная ' методов ; , анализа является

масс-спектрометрический метод, осноьаншгй на явлении вторичной ионно-ионной эивсснц. Поэтому стимулировались исследования, направленные па выявление и развитие потенциальных еоэмогностей использования 'насс-спектрокотрои с исншы распітсииен. Прилагаются большие усилил для разработки штих иоточнков, сгновашша па

распылении твердых тел 11,2). ■

Б настояаее время известно, что метод нанесения пленки цэлочиого металла на рас пиля ему» поверхность является эффективным способом превращения значительной часта обычного катодного распыления в отрицатояыю-ионное распадение. Это один из самых аффективных способов образования отрицательных ионов. Укаиьшонием работа выхода раст-шіемой поверхности ззыход отрицательных колов при распылении твердого тела иоинкни лучкаш могло увеличить на 4-5 порядков. Наличие такого эффективного способа сделало возмогзіші создание источников, генорпрукхх отрицательные ионы целого ряда ТЯК<5ЛЫХ элементов. Эю фуіЩаН8НТаЛЬ!Ю9 явление в настояиее время получило широкое развитие такие в создании ыовшйх источников отрицательных ионов водорода для кнаекции рабочего вещества в установки по термоядерному синтезу. Таким образом, в настоящее время создалась реальная возможность применения отрицательных ионов наряду с пояогитольніті ионами, в шсс-спектроцетрии Скак и в других областях, например, в ускорителях, в аонно-лучевоя технологии к т. д.),

Предметом настоящей работы является исследование одного из радиационных явления в ионных структурах - явления испускания отрицательных ионов карбидом креыния и ШГК при их копной бомбардировке Свторичная ионная эмиссия), систематические сведения о котором для данных материалов практически отсутствует.

Иродлоген метод определения коэффициента ионизации р* при распиленг.н твердих тел в виде отрицательных атомарних ионов, осдавапнид на этой явлении, и определена значения р‘ для целого ряда металлов її полупроводникоа [3]. Л ото дало возможность получить количвотваануа ви$ор)вдга) об элешитком составе методом ВИМС.

i:r, к :• • ■'< т..;:. п'л, -іо р.киш/іілі::^ ;.і

uuay/u таге:: сломпи '\іг.іі:.:соіі,.^Уи!ічі: :і ‘і ;

' с-х, :ч ;; i.u^’ionjuny лр\".ла т "4>',u '• у,.-/.. ............

!ТО ОКО їфОССХОДИГ :!0 ЧОЯМіО 5 £ІІЦ9 /.;£Пі;' лТОМ.'Лі, .л. !\ Т>

тс:іллі:ссол - кггзсхиров. %

П'гл.іу.0, изшлрд л;'. отсугсііж- со.мщрлмтого крадсі;.;;.олп.і о Яри:'.оса’;, ирлсслл^лі .с oJpaaoe&/:» к.’пст.-рчь, длл ;1,;хч:!т ■іл.лсо'іл г..\ ч:гора> при распугали;!! члото іір-.мїчь.іаг.т ,'ил [.п.'.-.ш: ілзлслбпнгшлсллум ;:эдслъ оо'разсвіііН.-і і;ллсі li-Ы, <л‘.лл;;л!л

:г/юрсн про"с;:сд::т только u e:i;c ^.тончр-иг.: и

.ілпск'р:] осразусгся и результаті? так ь-'анваигого и.льл.кл лллсол/Зллацгп! в взкууі.'с доліпи ігабрлп-оотц глпл-ліі пз шлнл ;'.;;угі 'ПЛлі;і гіго;.:сі!, аозаьлоі^іо оілп-пфованніге в одну:і и той н.іси.хт

зтол:шсі:о:ші, п альтс-ркагасіГія модель up:; л-.лї огъое.ш і 7-ЗІ

гсохорал предполагает, чго ирц г.оііиоЛ йогЗарлпр лгл:о і::;-рдсг^ г?;..-! тттш:з кяасгорш.’Э ко^гургли::» «ормэд’ится на цоі-.орккосі :і і; ■ллаатйсп покїшїуг ее nomioc-jt» і'ор'Пі?сг.ііслт-? за. Огд^нл::-'.:

• женеритягашшо дзшнлз подті итг.да-чт лсллпчігіолпіо у у гл

*!ГЦЯ ЦОДСЛС'2.

)ЕЛЬ_1М1]ОТ1! состоит в слотагдпгіллкеїі изучай;:: ыорпчной

отриялтсіїьііой яошоЗ аппоаіпг ио«і»іх йря.:тан.то8 карст крагшяд п іїї'И гнпа І-ГоХ, где Из- Li,1 ih, К; X F, Рг, np.i йоіиї.'фдирог-ка sn,

иояогИіелїтзяї шиїт кезпя о г«срглс;і nr fi,] л;) з лоЬ; к іліяс-ігЛу:»

.'■•огі'.о^ііого не Hainan ожгъъъг’п)'?. зіорич:п:;і огрицчтс.ччгг.п; wno?., яиЛшгс ‘ кз котик: «ркотяшіг.з; ;і«,ч полутаїня гсмй угі'^р'рздш:,

кстср.ія подсалила с;і гінею пі некоторую :!<діс;сп, ау:~ес г:нуг;"»:о

іірстньор:;1!;!'! стассігіг.льпо ?:‘..лгтпо:п олрггїоїлллл :;::.:г;ісрс.г; лр’-ралгапплш:; л f'п тоияэтг.:!; рчеяиппш:!'’. :: літеро:;, нлл.ігл,:;!’!; j

провести целенаправленные экспериментальные исследования с целью проверки справедливости я оценка роли того или иного механизма явления из предложенных выше. .

Известно, что присутствие цепочного металла на распыляемой поверхности изменяет вероятность ионизации к ait положительных, так в отрицательных ионов. Следовательно, напыляя на поверхность ' » • исследуемых мишеней щелочной иеталл, ш можем использовать вероятности ионизации как параметр для проверки концепции рекоийшіациошюй модели.

Имея в виду ключевые идеи моделей образования кластеров, для решения поставленной задачи было необходимо провести следующие экспериментальные исследования. ' ■ • .

1. Масс-спектрометрическое исследование продуктов отрицательно ионной в пейтральноЯ составлявших распыления карОида крешшя, фторида лития, фторида натрия и йрошіда калия.

2. Изучение зависимости выхода кластерных ионов при распылении SIC, LiF. KaF и Or от температуры распыляемой шаояи.

3. Исследование зависимости шкода кластерных ионов при распадении SIC, LiF, UaF и Иг от зноргик бомбардирующих ионов цезия.

4. Определение значений коэффициентов ионизации Э* . ира распилэния карбида кремния, Дорида лития, фторида патрая и броьшда калия в виде игрииательнцх ионов.

МУЧНАЯ НОВЮНЛ работы агштотся » сладухден:

1. Впервые исслэдованэ образование отрипатально-вошшх к нейірашлс киастороа при распшеиш иошшх криогаллов карбида кремния к ВТК

і№7ня.

Шскодогаль йнергсчт.ис’акад и leunoparypuuu аавнсішостп

отрицательно-иошшх- кластеров при распылении карбида хреиния я ЩГК. .

3. Исследованы температурные и энергетические иависииооти отношение

выхода отрицательно ионов, анионов, катионов и их кнастеров ли-

• ЩГК. ' ,

4. Наследованы энергетические зависимости для стехиоизгр^чесг.с-л поверхности Щ’К выхода отрицательны)! исков, анионов, г.атионоа ц ;гл соединенна.

о. Вп&рЕка измерены коэффициенты ионизации оорааованим огрицатенынг.» иоиов при расиилэнии карбида к ре.".и и я ионами цьзйя в надо комплексных кластеров Зй^С*. .

РУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАЮ1Ь

Методы, применяемые при эмиссии кластеров при распннешш твердого тела, даст уиакальнув возможность исследовать во время одного эксперимента при единых условиях характеристики как ценной С метод ВШС), так и нейтральней С метод ВНИОЗ составлявши кластерного распыления ■ ионных кристаллов, позволили получить существенную информацию не только о механизме образования кластеров, но и о природе явления, поскольку до последнего времени оно изучалось измерением лишь общего количества удаляемого вещества, пренебрегая существованием распыления в шюгоатонной форме. Результаты совокупности исследований, проведении в диссертационной работе, но только являются вахтам вкладом в понимание природ» отрицательно-ионного и нейтрального кластерного распыления, способствующим создании теории ионизации при кластерном распняетш в виде отрицательных ионов, но одновременно они дают научиеэ обоснование эффективному способу получения потоков отрицательно-

7лр:;т.-пш!:; г.лапкупон больмл илотшсгрЯ п сседгш:^ вп ptos, осягг>.> пспо-птоог, :;t р5:цагслЕ,!!0-счрлгг‘Н1!!.г,с сяаоторшс w.sj.

Kconcjwtamn законен {jpKocTpfi радташтого поздолстьм

:;гш;кз;:ру1:ет1 излуч?:;;;!! на пошшз структур» ккзот novjiira научного олродсч;о:п!оо щззктк’-гескоэ зг.ачеишо. Таг., иглрлнор, в ядорзгой

гнсрготикг в качество злоктро:;золлц:га>ншх, тошюнзоляцкоамс:, коаотру* кзоешгс >от<фи?.лоэ пряшяясгся кора«пчнскя? ютэриалн, иоторпе сОладалт понт-,"-;-: :ит прзоЗлздаспнгг иошмд -гипол ;:п«>:ч'.:ской связи, Кристалла салачпогалзгмипл ссодтшяий попользуется s

рзэли’шкх счгт’гг'.-чя излучения, як-ян есцекпод доплстаз, -^лсзч'/лъсл.и, ралкэдиэ:::!;!;: дози^-гграх 5? т. л.

Изпользохаииа «Знарулхпноп г робою <якия&;чс.ско!\ особенности кпаг.терообразосакия пря ЛзкйардкроЕко твэрлого тела ксптгл цозпя -аномалыюэ и непропорциональнее усиленно выхода различны;-: огркцатеяьшк кояол. лрльодящзэ к увеличение коля ююгоатомнжс яоног. в насс-споктрэ отрицатольно-кошюго разпылзиия исслодуспя: образцов, являотся огш’и m эЗЗолтиеншс способов получения пучков отрицательно csapjj£3Kiii!S кл-юторзнх hobod болъкн: плоткоотей к о йольмиш: ?НДЧ9;П’Я!Г.1 п.

Впервые ' йшш измероиы коз^ицкентц. коиглащк при рсопилошш 2<ласториыя иояое, снроделяэт.из эЗДокткыюсть гылссш: и яглс

кластерные коног.. Без зкаикя ббволютнга; опачо«ай отого паракэтра ясгозяссто понять прчроду с.чхсст: вгоричзшя кластергк;: полоз. О’нзко, оссоиЗ иктерзо рти г.«ш прзд'ягшяяпг г.’ только для рээшпяя тгсропдас;.:.!'.; прсдотаилйчг ы^гакзгл зказсси иторачтп класюртз: v.-.’iiut, но я длл разг^тпг. кояг.ч;- тйонпого ;;«лчза погорхности с 1С\ 1:Н! 1C! Н DiulJ.

1л:ииЫ;1-Е иоЛОШШЯ. Н& ЯШМУ

1, На сч;но,->з лиадиил ^сшоитао!о ссстгьа частиц, оорг».>.,аии;я ^ и; . оилЗардиреснд коигш доыи юзерхиссги кароида крешшл и «и'К, ь цзучешш раслрзделечшл относдюиьаого содор^апил слан ! ;,а-.;»ир~и й Я2ВПСИИ0СТК от -шсяа атоьсь Ь НИХ уТВ^рДОС-ТСЛ, ЧТО I аС1ШЛаии<:

Д'эУХКОЦЦОЦ&ЙИтЯ ЙСШШХ КрИСТаЛЛОВ ПРОИСХОДИТ 110 ТС/И.ЬО Б £ЛД« ПСВСВ Т:СШ1;, 1.0 Я В ИЩО ШДЛОИСШЦ Ш1СЬ ТИП* :>1 1.1 Г',

1 •> Г\ ь» Г*

, КГ*. Ою доказкЕЛ&г цосс5хол»к;ость ^рипр^лилл ьо\ тооратическиж пр&дсташшш.ч прсцьсса г.а^шш^л'лл ио&врхшстлг

• ианнмч. прасталлои. '

Аиаиаа -гешоратуршх ззкасмиостьа атноинлшл глислл >у\.т-илю зарл-голтл полов, анвсадоя, наткоио» и ик ккао'»ьрсп д;;.> ЩК доказан, что при шш тс-1.:лерлтура:с с-стяшШ \'^аишюи расдилс-шш является упругай каскздииЭ и^ааинаи, а с уьшин.'дчбн температуры - н&таййат провзнировать р-асдилешю за с<а: ссз^иг;:!; а пршюверхиоитиси сясо дгфэктов СР а Н-пар) и ил д»|ф*уояй к посорхлости иошюгс кристалла. .

Исследование энергетических и тагшераэурния эазясшюитиЛ выгода отргштольяык ионов при раимыгнин ЙГК им.аоллс прлиуи иакиошлегь находя отрицательных полон о г оиа'шиил энзрхч'л-; злой-тронного сродства £'.4, таи как имшзацыошшо уроыш атодез галоге нов распопогокн рэзсшиспо запрекешип: зон 1'ДГХ, которш лдллмол •:срс;шкш да'глситрдка.'.:'! с аирог.ой запрещенной волрЯ, Ниццу отгло/ спетпшэгл он оапреАошпнш обратив пораходн лишнего' элтрона о: отлстгвпйй ’потлпы в кристалл. Поэтому, ?.г-рз;лиоота ътзй&впг. распыленны;; отрида-гольиш: нгоюв окааюг.Ш'СЯ й-шг.чищ к спшше, Ч(-и п йп?ъ оЗ’-донсл! ыюоклй ыкод г-'днсшлп: очршптолг

г.01Р'.1 глдл’ьшв из зттг идгоркгдов

огл п еріч'оіїтлльяга дач!’і-"? о незатгсотюсг'г коркярогішг’г; гпходоі) кмс горнів: яэкое or эт«ргтт п д-ліпис- пс имср^чв» куіодоя 133 ко-Сїтіпонгов игтпзаики при раоїиьіежш карбглда г.рошізд к ЕІГГ. ь імдч отркиагеяышх каков п палично строделсшісЯ корреляции зіттіижи р; и Е/1 иодтвергдавг справедливості. предсказаияГ. иряюа энлсоич. ■

/ЛІІРОБАЦМ РАБО 14 і

Осношшг иопогткя диссергации докл.у.)ірая;ісь і; оЗсуглаїшсь иг. япупнух сеіпшараг. Института алоктрошікк АН РУа, а так£з на слгадукак К?':дунр*рэлпия п Республиканских Сешатразг в Ко.тИп’киилз:.'

1. XXI ВООСОСЗІШЯ КсЛ!(аро!!Ц1'.Я ПО ЗРНЗСИС’ПКСІ' ' гл?1' 1 POK'-SK*:

(Лошіигрод, 1820)

2. Яогдународпал Ксн^ореішия "Sovwith International Conl'arouco оа

Ion Еогп !fortification of Materials" I USA, Tannosseo, йчрІевЬог

1990)

3.. Вос-ссчкшая Кон^зроішня "E0;v,r.‘.0.nc;|.cixB0 Konofe с поиурместьг"

Сйеожгород 1S93)

Ргспуйликакская Коїфроіший, «савлц-жг.яя SOO-яотіш діш рзгдг-ппй

И. Улугсіоі'.а (Гулкстак, ЮЗД"»

1?Ш®! • '

Осиоыюа содорудиио дпссортаадг. отрадно із иуОтнсацкст. скисох кого pi,-:: нравздек s ксишэ пвторс.;*.^:!!-:.

(ДРУКГУРА И (ШЬЕМ ДИССЕП'АЦИ:

Р-л сэо-гспт по х;;'?деппп, і.-к гп~^г вшпавзт обзор

vt у->цт;.лі-ііур ч?сги- c0.rf:r:MH\c ретультатог,

о/,;.,: j .'іі.ііок Цц1;!ру;:;.'с;:: лм.іп.зт/іді ,

.v н д:ісс:;р'і;_;Ц’Пі та-. I/Uj or;.•;f::1 н, їг,-; 'шслд <)•'/ ри^у,:1.,;

і ?’ ’глОііі: ц.

<ОНЕРД/:ШП'. РАІ'ОіЬІ

mua краткс-! (ч-ч о іх.'лаііі.і;»

ЛрССІЛбі:’:, ndOCiiCT:^!:,! С -3 м‘.'гу::;ц,і.: ОЛ., Ч-:.!>

]кюо:і! :і пу гл ..;j р^плії-,;), ирги.,;.. пч к-.я.охыл

:п>іП/-;п>:'іг І.ІІІ'С С:іі.і:о і::і СіСІ'Лі Г у , П !!Оі',ТОлі:Л Ч;.1 ,;р .і.'і'ІЧ■; рпсуш.

П]л;ііОТлІ,)к!іі С;.Ъ;;р J.'il'I.г: >рл ік. ч. - p.:.

;.';cii!)Jnviiur). il^orp*;i aa то, что ииліаоля іа; чпирок при р.зеш;;к-:;,ііі V2C.-PSIU ycfcgpaainu'j ІЬМІаШі jihHUUT-sd Проділ-..'!. a. іПі-ЧЧІі’:

^ослиділіаііїї:! уіО Іі<іЗК0ЛЬН0 ЛЄСй'1 Jvi.'H ЛОЇ', Ч:іа с'ГЛ.-М ииі *г:ї;;

1иуьи«аг'!.'1л'Я изгфаыошюн ««одядсвашій томим iivi дс:;,ш. іиачд. Опрігдо.'и.'.’.іііиі! шгтьрос; і; научліло пюх'сгшяіьих камниеиима, f.or^pr.a наиетшізч а исзныцшо rojui.iimsan «в їольіо отрсшіоїш-за і ікшп’ь яроііу^си нзаиїдалейс’гігя* издои а ’л^-рдим і'.ми;!!, по и *ззко*шяль» лршіТігюсжого ііапояьиовашіч того amui-.v.i і иалучичшя лучксБ ігаогоитошшк nonet;, создашь іояітзг лімісв о с-сооі н-л свойствиі.ш, выравт-лше эпатаксианьнш плшхок). lLjr...«y и косяод«ь& .ІввСТШКі 1118 цг.итр тлгшсмн :гсс)1(4.!10кашіі1 KflaCTOJ..'Jt:u(>3:'i7I,.:;rf!!;i

кпрьисй'і.ілсз в сторону изучешід атаОіі)ш-:.-с'т п структур;! ііг.поюрои. Тон но іл^лоо, осінлі ноакодиьаний кла<:Тсрцах-о р,ісі:і!)іг.і;пл. гиг.сдїіешіш: в псоя<щшу годи, аначптолея а иродол;г.*«-»’ psoui. ;і цосыотрл иа что, i'j анапиэа тпвратурпнх яиши спедуот :

/і» до Писттысю проймі j«:cponi4Pt:«(i f'iiM'ii ;ілу ,«іиио

'■ІЯ-^ПІПІД і) n;iit.:C!Ui ГіЛ;к:Т(3рМ І Ч'ЧЧ, w Г:'УіГ.:у'і i.yfi!

сиагирчияю? пролзтзвлзкію о грканкзко далекая; б) в иаотсст.со ярма «•? г такдсз едяиого взгляда отроситамьио юхаивзма поягзации р2скнл9і!піг>; кластеров. Такте освоаона гзторшли кзгдународш; кояфоревиш! DIET-б (Дэсорйшя стлмулкішзкиая Рлэктроюпта п=> рех од -и: я) I9J я пррцставл<зи модели вгорхгаой копной эюгсокй и г.ороягн'х:ти ионнзааии атомарных частив, распотшшш; с ловеряозта тчоряппов с различно'! электроякоЛ струкіурой. .

V копт литературного ссЬсра ка оснозшш еналпза даянш гкторатурн по кластерному раотшлоипи сформулирована постановка задачи п пути со ровеняя.

lb второй гпарс дано описание зкспоркме-пгплі-пой сверивысоком-куу!п:ой касз-скгктрокэтричосгог. устзаоыш и іигсдог- 'ксзлелэьакчл класюріюго распыления.

Исслэдопзшю з^юс'.іп кластеров при расшлишн приводилось с тгают.ьв свсцчалыш разработанной каес-шсктрокэтрзческоК тохиикр я кэгодоз, поторію до этого ирйК9Кллясь при кзучеирд отрвиатгяьио-иоя-s:oro раслшлепмл ТХВрЛОГО Т0ДЗ I! ПОЗЕОЛУЯЯ Ь C-'CS spors. получить богатую нп^аркзгшп otf особенноегяя эгого явления, Особенность откз »:отодов сосх'окт ю тем, что спи позволяет ксслсдозать ю ерэия одного экеш'рш.юита характеристики как псішоИ, тая, и нейтральной составляющлж распилсишг.

Модорлязовапа »иса-спс-ктрэа<?трк'<оская устгчогга для целеналрав-пеяпых зкел&римгиталыш асследоааиий з киоски отриц&т&лыго-яоодо и нзйтралытл кластеров при распу-піпіш копия кристаллов. Огаїчатель-оо!'.й<;ішссаь лодариазироеаппед 7'л:тлм;п состояла в том, чго od-лу.;--ш:о толст!”-, образцов ю;:ніл: кргогаллоз полс«57олш!ня шгли і-:гi- ff'V'T-v.m:!!’ с пакто1:;!;:- П'П'Пк:; г.-“:t уго;:л!”';ш« вц::о:і4

ї:о;гл- ї: олх'лі'ямг сс\>ог;;:^:о у/.яу.лмазрлтурпуо і:ох-

ПС:!<ПИЛГ! зарядки d<>3 ДОПОЛИЧТРЯЬИОГО обпучеппя ПЛОКТрОНЯИЧ. '

Трсгьд г.тзга псгзятека чссяадовэшш образования отрицательно-яоннга л нсЛлр.элнт:: клчстерог при рпсиняэпия

пойррхчс'ля карйят кг^г.'п'л тю'.-ч^ч Кселеясччга р&прэделояля

относительного содергдпкя распилгашга К.'ГСТ?Р0Е Р ЧаПЯС!Ч«ЗСТП от п, чяола атот/зч в кластера Показало, чго итп^лскяность кла-гггрпчч !!с?;о» Si С* .'мястошю лэдаот с уволпчояиоч числа аглюв л кллстрря

ПрНбЛИОЧТСЛЬПО как 1/п”, ГГ.П гп-3-^ !Х В |ПСПрРДЧЛС1ГЛП ОТЧССПТ«?ЯЯГОГО содержания кластпрс1} С* и кокплпкеких «онов CS1C )’ п CSI С*3 тблппгттсл опа.члляцпл; лрач.чочгоиго отд.ютсл нотн с моткни коллчееггем -itoi'ob угл?рот:г>..

Такп тозсяодогапи «нчпн.гвшгос.'и ri-:::o;n отряпатвлыю- лотит 'пласторо» при распнлоиип SIC r.on'r'i дезяя в завпеттотп ог тгнператури посоркисстн я элоргаз йсг^грдлрурэтс коков.

:. Лила»/:н:а измедоняя гшодз дтор.ччп-яс атомэрних яоиоз с усояячэю'он энергии норкгшня покоп гозко укеньп'ается от таксвоз язя кластерных ионов - сессионно в случае зтасскп кяа$т<эринз исков я» многоатомной многая, чдпрш'ор, S1C - ггогод кластер*»»^ иоиоп растот памкого <?!:стр«зэ с улоличешггч чиэрп'л йоксИрлпрувздх воноп, чем мючгавпссть атомаршгх полол.

Эгсспорчкситалм!!*? лзшпга о кезазксииости яор»тровашшх гихолоп к',и: гс'огсшпт:; С* :: Si*, та:: л гагоротшия KS1C3 С]" кластерам? четоз от •311'грп’п пчрсячтпс конов лозголяэт с$ор’<улгро?ать ксе1»сши,’э г> пользу иояэли прямого вийямичч ггластороз прп рэспялгпян з:г!рс!:!Л'* крсчлпл. .

T;i ". 2 ст.пгпг.тол экспор!:г!?птпл7зщ.:о ксслодосапия, проволтеио с ;v?.'p ч получения ик<срг^аптт как о ггаалиомо образования ‘яласторов, Т’г. :■ «ов»т?л :г:, I; тш:: чкспор’-итта:: лрег.г.ртотся кличопио ндоч

•іїІлЧГіиї/І ;ии, ї.і'.'. U:;'r: і!.:..; ї Ш-И РЛСІІІШіЛПА ь ‘і-ьп.Ал rj;mci'i i-і .•;ї. и опшшлшш юши,

ІІІЛОЦОН і:и

}jjj і^іекір^іїлії іі1*'Л-'.,ци;ніс:ь іір;і иапл>чш-й іііЛіі'і'Г-.і-'Оии- псй;ц»;<;осш ;,иГ..;^,ца Крсма.,; а Пік

I'.LJ, ’лЛііКІ i\G:, t.;іміі:.

і,;.: і;:.:і;іС!ончи і:.-і

і и /і ;<>,

і ■;;.() і і) і'.чіГ)

J.O.0 .'.Ь, t V > 1'і.і

о; G.U і, 200 і 0. 00,!

^ і’і .; Гі

іГ V ■ 0 І л

2! ’ . і.и.и І. і;.::,; і. П.

Щ 21.0 і. У і и'З

тс Є 0

;ЛС 1Ь. 0

~1(Ч 7.0

її 1.0" •і о 10, 0

7. 0 і .0. b

і-■ УО. 0 3 448 .1 1-і. ииіі

•іи. 0 ЗАіь і 0.1

Ы 4ІЗ. 0 3 253 і 0 ОС:;

їй ■ - ,і І5. 0 Й G1 і 0 ІО

vvrr.r-n :'';'р:Т..?0ГЧН:!:1 KJJSWpOB О Xnp."’ttT\'r'1 СЕ5П5П МРГПГ Г of-IVi ,.г.' : ,■ *•

”пр!!рпцч:і лнгггеш'оі! сродства и элг-.преку 5;7!П'П'?рс;п цгчгчм"' Т1?’:?г аТСМСЛ П ОїМ-СітЗГЗГСЯ -’КСШ?р':и?!!ГЛ, U Г.оторьп УССІ»»:*У'?Т01 PnnriV'U rv гїо.'і "onni іил,"’гч мя. < ї^'ясіН'ЛЯ^тг','^ і;' j г. ■’ р :с; ї о от ї т пп?іії.п

г.г>~’.!.ч >• !п:;.5р!>нпл і'-ло:<!■"! ['JJ ".'•-н,!-] ■uri"'u,3 гсидошга пртг рчсголіенчі; г чрі’ігл кр'?мчия в яндз отргаиїтельп*::; кляог^рот'. 5:п

рОїіуЛЬТТП) показ ИПП.ОГ, что нтгод 13J нозполтрт олр?,долиті. г.ст.Грш’слп!) иснязшіия часте», pacttwrcnitu!'. п вило пп ситої «шг. клзсіоршя cotton. Ibi.-np'rniw з’пчспил коз^-тпс-нтов :iom’-vv.\пп ,9" пр;» рлсішоїпш napdwia кррчли.і прпллл'чп п ткФшэ .1.

К'ІГГ.у ЗТГ-У-ЮН’Лт-Ч! І.Т.ЇЗ‘Іії'ЛиИ'-'-'ГГЛ ИСиТОГЩІГП р' н плзргп: яродстл:1 к ЭЗпКТрсИу £і 1 ИКООТ Н?С'[0 ОПІ'ПДХ'К’ІШЙЯ корряллипа.

Четвертая глдтіп посв.тячпп іїпгст.и;:) псопчиорзігей оЗрізоїпв \я отр;'лі,пт9льяо-і£сниі.о! і! нейтральніш кластера:» при раотмеїш .ИГК LJ.F, ПдГ я К!?г шіаиа цоэия и опродляопип козЛ'ицпочта иолкзацип отрицать лютіше воиов, расшяояшк пп ЩГ1І методом ІЗ], G цряьу провзркч механизма растшепял л ЭД"!С 'пзморяяась глгас,ш отртоатэльтк: понов п зазасшюзтн от температури расітялоиой поверхности. ТоморптурчоП ааоксимоо-т отркиатолышх ксноз при распулоїтя L1F, PiF и.КВг нонам:; цезая occdirt ашіспт придают сг.одутио аспокт а) кятчнсітпсстя поиов L1* і! На* ип’кпкшт уволичвватьсч тояьто пссяс тога, кап температура поверхности даагигаот 200'С. •

•'5} г; ростом т.’М'/’рлтурії распыляемой иояерхростп й'лкепрувтея іютга F", Г.-~ (Li F Г, (І'а P СК Dr J" со вся бошзима акачгяпямд н

V 1 ' 15 П •* V.

-л тої-ааратуриая эавгекмоог» віпгода кяастерчпг іюіс>« •роОр'г'.?,отсл возраставшей Сп зсспронзвояиксй) прямой ліягаой, гО а?к я п с;іу'!?п р-ісігтоіпія поверхности Si С неяамн цооия воо види

ЧаС'ЫЦ CTpiil.uWiUiOSi UOUH.ii CuOfai «niiiJOil расышшя Li К, ii.'-i' V.

KBr 1ш ьзкллчишьн юно» Li", K.\ CLIO)*, H;.0‘ и K0‘)

:> ft

..'V* b сгрузи coo-ni&o u 6..,/u-o агоиов галогена*/, £1*0 iU;

ук;;ьито:и.11о, уели локодыь ».а ia.ao, чю F и iir ЯБЯЯШ'СЯ од«ш!ис из сш-к» эдоктроотршш аяшиа мшжав, обладаигш одншш из самых ыюокш: 'значений анэргии электронного сродства, в то вроия Нйк экектрсиноо средство атомов Li, На, К ииоёт гораздо болеэ низкой зьагшио. Поэтому, ^роятнозть ксшззцшг (Li F 3', Ci.u F )'. ГК Dr ашитль’ !;!!.!;; i...;- LiF. il.iF, KE'i , заьиоат от

ь a j, u * *“

i'.ocTii лодезшш fSvoaauei о ь состав ичшлокса F u.Br »

r,;.oi; и цолекулииис;! формах.

;•) Тс-ипорат/рвая -вздьсшосхъ ссотаавоькя катоисябцоитс»!

стр»:аат«алы>1и ионоь х-алогонш; ьа щелочу к «оэьоня&т сказать, что ;;р;< клиак телирагурзх осиоашш риеп1!;нл::'.я -.-a'c/i

тышератуp.::j везаввскшй гааксдлий ).!ехаы;зм, • а с утпячьими тбшгратури начинает лройаларораи. раскинл:!.- а и счет соиданкч в приповэрхиосгноц слои до^окюй и их дм^ами к notepxiiocin ионного кристалла. .

С целью проьоркк одно;; из клычаььи идей рсиожшашкшной подали оОризошыя кластеров описываются исследования ьлияяпя па оЗразоьани« кластерных коков среднего значэнкя коэ^ышонта распин&икл исслэдуомого образца. Для этой цели покорялись ишэди 01’р«цйтс'лыю-заряг.©ннт: и нейтральных оастернш; иоаоь, эшегафус:.-:ц;с ;:з Kosap»"i0<5'fK fiTH фторада яипш, фторкда натрия и фэадда кат:;: при ЙОЦбЬрДПрОБКО 1.2 KCtUlUl Ц08ЙЯ С ОНЗрХ’ШП'ГП or 0,1 до. 3,0 кой

biiC!I^pili:Si!Tf>Sr.’.iU-J ДГШПШЗ, ВО-НёрШ'С, U033;>J!flW Ciionaii ruiiw'bl'ioiul.-j G

;,v;u3i:cis::ooii! иор^чрссаишк вюгоаоэ кльагерш* иода* LiF, KaK, i.lV &♦ cpirtfiifi; сна-гамм 1.са5л»;1апл:ти раошлышй, что ирглль'рушг

};.!гт^окСлкпл'олпсЯ йодоли ойрзаорпякя іслзстзрсз, а, чо-люпч:;, спзип'їт*гсгля ссос'зтюсть .гз;п?'і"г с0р9?ейэпзя кластеров ир'л йо;-йарг,:;рг.'?]'.<> кссявдуюто пор>’рякоот?а гонзпї :ютяя пспеоплйт

0-^’Ь'Чру7.:;;-1'Ь ппЛ !!.’ПСТ?р!І0Г2 ТОП !' Д.ЧІЧГМ ЛПСЛОН ато**.отг п пзліта

crocf! дорогого:! ігпаргяа Е , обуолсядоплсЯ г.ороятдостьп занести!

ИЛЧСГ^РПЯН ЛСВОВ О ЯПП’ГЛ! М1ТСЛО» аточоя I!.

Рсзульта-14 /.зэтреикя кея^рцдентст аон^аита fn nov-vji'raoT, ’-:ro г?тду зіпчзиля*':! <ґ к ЕА Сзпорпл сродства эложтрслу, ~П) якс-зг туло опрсполсштая керрэлгщяя, тс сап. нодгйоргдаетсл спрасодклзозть тгоретач«эскпя лродскпалі.'Я гтод^лч прлюА апсели (см. тпе'тллу 13.

В ззклкчзкгл лрлгегпзл оспсплг? результати, пелу”.статно з дг.сссртапкояиой работ? я г;-;;;одп.

Шеоды я основнпп результаты nadcru

1. Нодэршгаировапа COD установка для ксслодспляя отрлцатолшо-яояяия и коЯтралыгня кластеров для п^прегодлаяя полнее крлзталлоз с і!изкох-з!<пор.ітурлой коЕ.'полсаапсЯ зпрядгсп поверхности с клігакальиой рзСото1 пдаода.

2. Иотоди DISC л DHiC позволил;! осугдсстшіть анализ продуктов отрпцзтольпо*келнсй л нейтральной составляете раслииеяяя карбида крзгпгля 4 л ИГК и исследовать ріспроделошія отноептольного. содс-р-алпя отрлиатзшю-иоинид и нейтральных кластсроз.

3. Сгпціі-*:г:ос:сзл особенность кластсрооЗразовашіл прп бо'л-Зарлчроакэ

:ю:п;к;с хргстлллов яокакя цозая поохюлпла ссйгаруглть пялпчп? пороге::.-:: anopnrfl (кя^аретрувп'пс допев Е , ш~о которіи рчзгео cir!,:v'9T гэтсполлносп. р.гсяалсіш.і я задо кдазторп<гл ?:олоэ о »с;одсм ати:":м n, и • чзу”ить оакоиог.гряостя обр'осгзш’л оірптс\т>го~гпгл"з:'<::;:: :*'*:сгог.то:«>!д нояоо пЗлпзя порогогоП

анергии.

4. Температурные зависимости отношения выхода отрицательных ионов, анионов, катионов и их кластеров для ЩГК. показало, що вря низких темюратураа основнш иехакизиои распыления является упругий каскадный иехаяизы, а с увеличением температуры дополнительно происходит распыление за счет создания ъ приповерхностном; слои дефектов (Г и 11-пар) и ш диффузии к поверхности ионного кристалла,

б. Иокааано, что ооразованио кошшзмш многоатомных отрицательных ионов зшптпруется прямо от поверхности карбида кремния, на

которой образуются островки, скЗогакэнше углародом или крошшвм.

6. При расгшлениа ИГК обнаружен большой выход отрицательных ионов

галогеиоь, что подтверждает модель Коьаля о том, что в ЦГК тунелыше резонансные переходы невозможны, пои тому, вероятность выживания отрицательных ионов галогенов близка ’ к единице ц ах выход очень сильно зависит от значения энергии электронного сродства атома. '

7. Экспериментальные данные о независимости нормированных выходов кластерных шное от внергии подтверждает справедливость теоретических предсказаний модели прямой эмиссии.

0, Впервые получены экспериментальные данные по измерение методом 131 коэффициентов ионизации при распылении карбида кремния и Щ'К с виде отрицательных ионов. Полученные значения коэффициентов ионизации р'л имеют определенную корреляцию со значениям! энергии электронного сродства ЬА.

Основноо содержанка диссертации отра&зно в следующих работах:

1. АЬМ1аеуа М. К., А1аЬаеу В. £, , О^ЬЬагдапоу К., АЫиПаеу

A. Kh. Neutral and negativn ion cluster emission during sputtering // Tez. Dole. IBM Ш0 Knoxville, Tennessee, -1990. -GP-27. .

2. Вторичная эмиссия нейтральных п отрицательно - ионных кластеров алюминия. // Абдуллаева М.К., Атабаев Б.Г,, Джаббарганов Р.., Абдуллаев А.Х. // Тез док. XXI Всесоюзной Конференции по

■ эмиссионной элокронике, Ленинград,. -1990, -с. 196.

3. Джаббарганов Р., Абдуллаев А.Х. , Канаева Э.М. Отрицательно-

ионное кластерное распыление карбида крамшя и фтористого лития при бомбардировке ионами цезия. // Тез. дох. XI Конференция по Взаимодействии ионов о поверхностью, Москва,- -1993. т2.

-с.74-75. ' '

4. Абдуллаева М. К. , Атабаев Б. Г'., Джаббарганов Р., Абдуллаев А. X., Саидов М. С. , їїамурадов X. А. , Салиев Т. М. , Атабаев И. Г.

! Отрицательно-ионное кластерное распыление карбида кремния. // Узбекский физический журнал, -1993. -КЗ. с.44-49.

0. Атабаев Б. Г. , Дкаббарганов Р.', Абдуллаев А. X. Отрицательное

класторноо распыление фтористого лития при бомбардировке ионами цезия. // Уэбакский физический аурнал, -1S94. -N1. с. 43-47.

8. Дкаббарганов Р. , Абдуллаев А. X., Катаева Э. М. Отрицательное

класторноо распиление карбида кремния и фтористого лития при бої/бардяроахо ионами цезия. //. Изв. РАН, сер. ф;п. , -1994. т. S3., -т. с. 165-169.

7. Дтабаоа В. Г., Дпббарганов Р., Абдуллаез А.Х. Энергетическая

л температурная зависимость вшгода отрицатольпо-иенных кллоторсв при бомбардировке поверхности NaF ионами цезия, // И. У л т г (f t s пвшшш 000 Іядлгпга башшган Тешб.ша їші-іші* Конвеоеааіл ш- ти- Гшстоь -1994. і rjcb-

OTpl,i\u і 4J Лі. І. О 1{.

І,Шї. t!iF ;: і

;vij’-і.!ь: їл; ;і ,-р

y.idij.oia:;: : і. прілшгс ь ил'.ті.

ПГІГЕГЛЇЇРА

1. j.Uii3!.os« Е.С. Cjbp^i:cunu-j тсвдекіаш ь рисш.;йс-ііі.іі іьорл^; ‘іи:;,

// D с Сі іу;п;^!х;:ігсілілі!.:0 ;і ііріік;,:ідііі!ц аои^л/іі.: рагішпоініл

ії-ср:;!::. т- л. •• Я. -• (!,:р. --И;..'?. - ОЛ'--'.о.

Г;. Беко;і:.р Ь. М. Нтор:;ч.::і;і і. 2.алн,: ; 'А. - На^ка.

1978. - 2і() о.

2. /.аіїоі. TypKaJ;;:!. й. Сирі-до/иіп^ сіоііоі.”,

:.о:іііЗі‘:Ц\ і: крь расшлйшл:. // -іїиі. -ЇДУ. -и. 1234-1237.

!'оі'ш:п G. P. , Do Vries А. Е. , Tip і.. On t.lu Еп.-гду ItuJ..r:buUoii of &putU>rc;l Utters // Rad. Lfі. -1974,] -Veil. p. £60*274.

u, Konnsi! O'-Г-. , I)& Vrit*K A !’ , Tip >1. On the Divrgy Dj sir j hut Jon of fjpnttfc1! id CUiuters // Rad. Ef'f. -1S7S. -V26. p.£3**D0. fJi-rhard l.‘. /. lioJol Calculation oi the l.'aitral Iblcculo JMssion by Sputtering Process;s //Z. l-пуЫК. -197ti. -B.22. -p.31-33..

7. uunnlnghovesr. -A. Suri'tco Investigation of Solidi by the- Statical IHhod cf Se-aondary lan KaiS-Spacrt0'i.0try CSIKS). //Surf. Ssl. -1973. -V3'3. -p.-127-3fa7.

й. jUt.andkmisiiior C. CiusU-rs sputtered frca tungsten. // fediat.Erf. 19?;!. -V. 13. “P.B7-Q1. '

f-rccc&din{j of the;' International Workshop on Electron

IVtcltbtUAs зі Surfaces of Halide::. Krd’.ov / Prscoursaly, Pol-tuul. liif. 3-0, JS33 // llrd.Ei'f. and Defects In £ollU2. -

У.Ш. - li.l-a. •• 165 p.

шаа иншп белаі шиш шиш n игівя шпшяри шнисш тт иоп ел нейтрал кластерларнивг

ДОСЯЛ ШЯШЯ 7РГАКВЗ Atfmms Acsap їтсіїовіч

Нісші 'іаэитsі .

їатш пев mn бзшктз шт йш борбартоя шшанг шгшгг вашаспа пастпт тягбшшпг зт взкттзча наша бТsrае uosea.iaDisE тептз ;:?ісаша «решай іaDбеіr csicd в& пеїорїі-гадозїяа шстант (ПГР lip, NaF еа КЕі—іапаїяг сїртї бшаия непі ювяаds <)зш боНаршн шянгаяяа навігї яоз ва іеітш тттнш шш тшта шп тшнг хосп бтз шаїшя Ttrpicsia ші ааізтиотлао ошгая.

. .Яа list ко а га иеїтш тс тер mum чшяяяя бнсхаичз іон шшкї ва сірт тжша сс=о,і-зго кзю hr.mnn т&ганіглгзг• Шш чанглаваетгав шт ва шояшвш чнкна ЗЕтеясівянгянЕПг іїсбатш сїрт шоратш бОШШГШ ГРШІЙ кашаст ЛГКаяяг '■чакгаавів аеіазізняаоа аяшаяш'/ .

КшяіІ тбш ва НГІїаа шгяаяаетш яеітраї пастертяііг шшяя тНяпяеятя ттнгаа- Яоніанвя тШтш р; ва штозга їоішп їнєршсі іїітшн тто шжсябтіа бмап” ■

Ошгаї mmorm пастшав тш іесше т?грпан-тїгра грі б шарішв легаз шеш тдшайіь

INVEST I GAl'lOH OF NEUTRAL AtiD NEGATIVE ION CLUSTER EMISSION DURING SPUT1ERIKG OF SILICON CARBIDE: AIM AHC DY CESIUM IONS.

ABDULLAEV A. KH.

' SUMMAR1

There is a lack of a generally accepted model for polyatomic cluster formation under ion bombardment. A series of correlated investigations of cluster formation during ionic crystals S'iC, LiF, flaF and Kfcr sputtering by cesiun Ions is carried out to obtain nsw infornidticn concerning cluster -formation ir.ochanisKS. The ralativu distribution of polyatomic negative and neutral clusters rus investigated and tha cluster yield was determinated au a function cf the primary ion energy CEp = 0.1 -3.0 koV) and surface teuporaturo. The ionization coefficients f for sputtered SiC, LiF, HaF and KDr

n *

clusters visre determinated through the postionization of the nsutral components. '

The 'mass spectrum of sputtered neutrals pastionizated into negative ions and its Ionization coefficients on the auxiliary target v/ith a lov/ work function are presented. The results show-that clusters mainly-the sputtered surface as such.

Подписано n J9M‘r,. формат РСЫИ'/и, оперативная печать, бумага МаУ

}С.",. п. л. i v'i. изд. л., тирая; lOO , заказ Ni 2.0^

OiwwtaHci в чивографик ТашГТУ, Ташкент, Еуэгородок, ул. Талабалгр, 51.