Исследование топографии облученных поверхностей и ее влияния на пространственные распределения распыленных частиц тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

i^isZíHA, Р^ЕЙА^К^БР

.. московский ордена' лшна, ршйа октябрьской революций и

срд8на тр7добого красного онамеки гостарстжжй ЗКШРСЖВГ ммьни МЗ.ЖШЮСОВА

нотно^одеоватюшжш шлиит аздаюй яшм

На нравах рукописи .

ФАЯЗОВ йеташан Мухаьмаджаяович

исследование топографии облучешщ поверхностей и es влияния m пространствен: îue расшредоейия. расшденшх

частиц

01.С4.04 - Физическая sJîPitîpoisnca

АВТОРЕФЕРАТ диссертация за соискашю учэной степени кандидата фазкко-матештетесгаас наук

m0cksa-1 532

Раоота шлоллена в На^'ЧЕО-иссюдоэательсксм института ' ядерной физики ¡»!Г,Г игл. И.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук Молчанов Вдадишр Александрович:

Официальные оппонент:

*

1,- Доктор фгзтаснгатеыатипеских неук

ПлетазБ Владимир Викторович /ЬЧ1Ш/. Я. Кавдздат тйхшлесктх наук Шкароак Игорь Иванович /УЛН/.

Ведущая организация- Российский научный цэнтр / Курчатовский инстигут /.

■ Защита дхссэртации состоится иэ92 г.,

I 2- »

в 1 ^ часов кг заседают Спзциаллзгрозашюго совета К-053.С5.2 в Московском государственном университете. Адрес: 119899, г.Мссява,. Лсшшскиз Горы, НЗШФ ЮТ, 1Ь-Й корпус, зуд. 2-15,

С диссертацией моет о ознакомиться е библиотеке- ЧНИЯЭ МГУ,

Автореферат разослан " " ^^ г-

Ученый секретарь .

СпецЕализ1гроБгнного совета

Кандидат (тазико-матвматггсеских наук / О.ВЛумаяова

Г; , ; ^ .

; I ОВДАЯ 1ЛР-АКТЕРЖЛЖА РАБОТЯ

^£ссртац1,й |

~—;——йастояцая работа посвящена ясслэдсвзяшо топографии облученных поверхностей поликристадлкчесшэго серебра и графитовых материалов и влияния этой топография на пространственные распределения распыленных частиц при бомбардировке мишеней ионами ар-, гова с энергией 30 кэВ,

МТ^^Ч^ть раЗрты ■.'. В течение последних лет выполнено большое число работ, как фундаментального характера, так и Накладного, посвящонпнх исследованию распадения твердых тел под действием бомбардировки частицами, В настоящее яремя; усилия исследователей концентрируются на анализе взаимосвязи между развитием фундаментальных исследований я технологическими применениями распыления. Одной, из важных характеристик распыления является пространственное распределение раопнлэшшх частиц, то есть их распределение по полярному и азимутальному углам шс -вылета. Игучеиие пространственных распределений распыленных части; представляет интерес в нескольких отношения»:.

Во-первых, в чисто яаучяоч отноиенга, поскольку современнее твори распыления во ю&ппс случаях ¡тока еще не позволяют правимо описать уже шеюдийся, хотя к достаточно разрозненныЛ

? , -экспериментальный материал, относящийся к пространственным распределениям распыленных Наатш. Во-вторых, эксдериьентальные исследования: пространственных распределений раегшлекннх частиц необходимы для разработки и апробации компкотерши методов ыо-далировагжя прсцесоа раейишния, поскольку результаты, получен-нао современными методист моделирования не всегда согласуются с надеязшг^ш дакшши эксперимента. Наконец, знание гоостранстеен-ных распределений распылеаных частиц требуется для твхколегичв-

ских целей, яалртмер при получении тонких покрытий а создании '" ■ качесгвеншх топологических изделий микроэлектроники методом иснно-лучевого травления.

К настоящему времени пространственные раеярзделенвя распыленных частиц исследованы достаточно подробно для мококрмсталлкче-скшс материалов, в то время как для полякрисгамнстесгш; материалов эгсспериментальше исследованта начаты лишг- не да?,но. Процесс распылен:« твердых тел чожег привести к сшгьному изменению топографии облучаемой. поьерхносхЕ. А развитие топографии облучаемой поверхности твердого тела при ионной бомбардировке может привести к пзмеьениы абсолютных значений коэффициента расгыле- " н'1Л и формы распределения распыленного вещества г.о углам вылета. Проведенный анализ литератур! показывает, что экспериментальных, данных о прос.транптвеянкх распределений распаленных частиц мало, а работы по лзученшгвлияния тогютрафии облучаемой поверхности да простраястаеннш распределения распиленных частиц практически отсутствуют, хотя имеются достаточно многочисленные экспе-римеяталыша данные по изучению влияния топографии облучаемой поверхности на' распределения распиленных частиц по углам лх вылета в какоЗг-либо одной плоскости {б большинство случаев в плоскости падения ионного пучка)» Кезду тем, когда пространственные распределения распаленных частиц шест достаточно сложную форму, ю судать о них лишь по tax разрезу в одр плоскости трудно. Б настоящее зремя многие исследователи лзучают пространственные .распределения распыленны >; частиц г.т^одами кошьютерпо-го моделирования, где наменениями поверхности при искной бомбардировки либо пренебрегают, либо вводят неровности достигающие размеров не боле? сотен ангстрем. В то же время, наблюдения топографии облученных.поверхностей показывают, что позерхяост-

ныв структуры, образованнне при когоой бомбардировка мсгут достигать размеров порядка микрометров.

В свяеи с этим представляет интерес провести количественный анализ топографии поверхностей различных материалов, облученных ускоренными ионами и получить достаточно полные и систематические экспериментальные данкне о пространственна? распределениях • распыленных частиц при широком варьирование параметров акопери-меята для ьшшекей с выраженной топографией.

Дель работы

1. Методами электронной микроск гая исследовать эволюцию топографии исходно ровной поверхности материалов при бомбардировка ионами в зависимости от дозы облучения и угла падения оомбар-дируюдах ионов на мшень. Исследовать эволюцию топографии исходно слояной структура поверхности при бомбардировке понзш при , широком варьирования параметров эксперимента.

2. гкопери^ентально исследовать пространственные распределения расшлинньа частиц пра осмоардировкз патл а широком диапазоне изменения углов падания ионов на мксень, с малым шагом по отсщ углу.

3. Выполнить расчета пространственных распределений раслы-ленного вещества по. каскадной теории распыления дай условий,, соответствующих условиям эксперимента;

4. Сопоставить экспериментальные распределения с резульге-таш ьткг расчетов и с результатами, получетшшз методом кошьп^ торного моделирования.

Научная новизна работа

Исследована топогре|вд поверхности поликрисгатаа серебра при Зомбардирозке ионам аргона о «энергией 30 крВ в зависимости от

дозы облучения и угла падения бомбардируют;;* иокоб на мшаеньс-помощью трех различна* методов влактроняой микроскопзл - метода, реплик, метода'оданочяа Р&М-изображеяий и сгереофотограмквтри-'. ческого метода. Измерены параметры топографических структур облученной поверхности поликристалла серебра, таких, как угол при вершине конусов, длина образующей и высота конусов.

Исследована голография поверхности пористого и газролнтиче-ского графитов гря бомбардировке ионами аргона с энергией 30 кэБ в зависимости от угла падания бомбардирующих. ионов на мшень с помощью двух различных методов электронной микроскопии - метода . одиночных РШ-изобраиенкй и стэроофотограшетретюского метода, йрыарекы размеры пор для пористого гранта и для паралитического ■ графита, . .'*

Sr.cnерщкнтально изучены пространственные распределения распиленного серебра под действием бомбардировки поликристалла серебра ионами аргона с энергией 30 кеВ в диапазоне углов падения яонов на мышь 0-84°, с малым вагам по этому углу.

Экоперялэнтатьно изучены пространственнее распределения распаленного углэрода при бомбардировке ионами аргона о энергией 30 кэВ в дкалазоке углов падения бомбардирующих ионов 0-60° па мишень ив пористого графита и 0-1.0° па ыяаевь из пвролитвческо-го графита, с малым шагом по этому углу.

Проведал расчет пространствошшх распределе' распиленного. серебра и углерода пс каскадной теории раслыдешл Саядерса-Ро-эендаля для условий бомбардировки этих элет.-^гов ионами аргона с энергией 30 кэВ при различных углах падения ионов на кишеяь.

Проведено.сопоставление экспериментальных данных о результатам выполкввннх авторш расчетов, осясванньис на каскадных теориях раппыаенгя Зкктунда и Сандерса-Розоядаля и с рэ аудита-

тама компьютерного моделирования по программа ТИМ ЗР, полученными в ФРГ.

Экспериментально изучена зависимость коэффициента распыле-, ния пористого гранта от угла падения ионов аргону с энергией 30 кэВ и проведано сопоставление экспериментальных значений с результатами компьютерного моделирования.. .

Научная и практическая пенность работы

Полученные результаты исследований развития топографии поверхности серебра и графитовых материалов при бомбардировке ионами аргона о анергией 30 квВ могу, быть полезными в систематизации пока еще разрозненных данных по изучению развития рельефа поверхностей при бомбардировка тяжелыми ионами. ГШ - стереош-тод, примененный в данной работе для количественного изучения топографии облученной поверхности серебра и топографии поверх-, аостей пористого и гидролитического графитов, мсжат быть использован для исследований топографии поверхности микроскопического масштаба (порядка 10000 $) н. других' материалов. Результаты исследований пространственных распределений распыленного серебра могут быть использованы при усовершенствовании технологий по получению металлизирующих контактных покрытий путем ионно-луче-вого травления в производство СБИС. Результаты исследований . коэффициента распыления реакторного (пористого) графита, про-,,\ отранственных распределений распиленного углерода для реакторного (пористого) графита и пиролктичзского гранита, а'такав топографии поверхностей этих материалов при бомбардировке ионами, иогут бить включены в созданный японскими исследователями общий банк экспериментальных данных по изучению закономерностей распыления поверхностей материалов, используемых для устройств в терпоядерннх установках, э так&э для устройств ксо?—чоской тех-

никл.

Основное положения, выносимые на запита

1. Результаты электрокно-иикроскошческчх исследозаний из- .

менения топографии поверхности поликристалла серебра при ев бок-

\

бардирозка вонамь аргона с энергией 30 хэВ в зависимости о? козы облучения а угла падзшш бомбардкруида: ионсз ка гашвкъ, полученные с ломогцьго трех различных методов электронной мнкроско-иии - метола реплик, мэтода одиночных РЗМ - изеоражений я сте-ресфотограммах-рхлеекого катода.

2. Результата електронно-микрэсжопячэско исследований изменения топографии поверхностей пористого и иироли-гаческого гра-йптоз при бомбардировке яЬнамь аргона с энергией 30 кэВ в зависимости от угла падежи сомбардлругацих ионов на шпень, получен' ныя с помоек деух ргчлачшх методов электронной микроскопии -

метода одиночных РШ - кзос5ра?х-н:й ж стероофотогракиетричесаого метода.

3. Результаты акспершентального изучения прострааотванншс распределений распыленного серебра под действием бомбардировки поликристалла серебра копаче: аргона с энергией 30 кэВ в диалаЕо-не углов падения ионов на ыышзяь 0-54°.

4. Результаты ¡экспериментального из учения пространственных распределений распыленного углерода прм бомбардировке ионаки аргона с энергией 30 к&В в диапазоне углов паденш ионов С-80° ка мишень из пористого графита и 0-5.0° на мишень из ииролятичео-кого графита,

5. Результаты расчетов пространственных распределений распыленного серебра и углерода по каскадной теории распадения Савдерс&-Розйндалг з случае бомбардировки этих элементов ионагвд аргона с энергией 30 .чзВ при различных углах падекта ионов на

мшень.

G. Результата сопоставления, экспершечтальиих дапоос с ресу-льтатамк расчетов по каскадао? теории распыления и с результатами компьютерного моделлрозакпя распыления по программа 171}.' р.

7. Зкопоржюнтальннв даннце о коэффициенте распыяогаая пористого графкта при бомбардировке ионачи аргона с энергией 30 кзБ_ з зависимости от угла падения. ионов на мипень и сопостевлзние етих денных с результата»,® компьютерного моделирования.

Аетзобахтя результатов таботы

Основные результаты рабогн докладывались и обсуждались па 9-ой Всесоюзной конференции х'о взаимодействию атомные частиц с твердым телда Мос£за, 1989 , на симпозиуме, посвященном памсти академика АН 7зССР У.А.Аркфова Тшгаент, 1989 , на 21-ой Всесоюзной конференции по вжгесиоккой злектрснякэ 1енинград, 1990 , на 10-ой Всесоюзной конференции по ьзашодойствия ионов с то-эерхноптыз Москва, 1991 и опубликованы в работах /1-9/.

Объем и структура диссертанта

Диссертация состоит из введения, пяти глаз, заключения и содержит 124 страниц мааганопивлего текста, 64 рисунков и S таблиц. Зпасок литературы насчитывает ?8 наименований. Всего 190 стр.

СОДЕЖАЬР ДИССЕГТАЦЙИ

Во введении обсуадаетоя актуальность, научяая и ирактичв- . зкая ценность псследоватвтй, сФэрмулнроваля основные задачи лес- . зертациг v кратко описало распределение материала по главам.

Первая глава представляет собой краткий обзпр исслэдоващй, этноеяцшеея к тем о лгесертацзонзой работа. В начале главы дает-

ся анализ экспериментальных условий и методов измерения распределений распиленных частиц по углам кх вылета. В первом чараг-; рр^е рассматриваются экспериментальные данные по угловым и нро-странствеюдам распределениям распыленного вещества, то есть ра' определениям растащенного вещества в какой-либо одной плоскости и в пространстве. Анализ показывает, что экспериментальных данных по пространственны:/ распределениям распыленного вещества мало. Во втором параграфе рассматривается современное состояние каскадной теории распыления и компьютерных исследований, относящихся к распределению распыленного вещества по углам валета, из которого следует, что форма распределений определяется в основном двумя механизмами - каскадным механизмом и механизмом прямого выбивания. В третьем параграфа дэя обзор состояния исследований изменений топографии поверхности твердых тел при ионной бомбардировке тяжёлыми ионами. Приведены основные виды структур облученной поверхности при бомбардировке тяжелыми ионами. Б четвертом параграфа сделан обзор имеющихся в литературе работ по, ' 1 •

изучению елеянея топографии поверхности на распределение распыленных частиц по углам их вылета в плоскости падения. Анализ показывает, что экспериментальные работы по изучению влияния топографии поверхности на пространственные распределения распыленных частиц практически отсутствуют. В заключении перечислены основные выводы из описанных в главе исследований ; сформулирована постановка задачи исследования.

Во второй главе приведено опи заяиз экспериментальной аппаратуры и рассмотрен ряд методических вопросов. В.первом параграфе описывается экспериментальная установка масс-монохроматор, камера мишени, держатель ыше-ш и коллектор распыленннх частиц , при помощи которой получены результаты в данной работе. Во вто-

рог. параграфе описана процедура изготовления мииеней и юс подготовка к эксперименту. В данной работе были использованы мише. кл из полякристаллического серебра, пористого графита и пират» тического графита. В последующих трех параграфах описываются методики измерений пространственных распре делен-. 1 распыленных частиц, коэффициента распадения, параметров топографических элементов чоблучекнах поверхностей с пошдь» методов электронной мик- ' роскошш. Обосновываются причина выбора методик, испс-лъзова:сшх:; в данной работе.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования измерения топографии поверхности серебра при бомбардировке ионами аргона с энергией 30 кэВ в зависимости от дозы , ■ облучения и угла падения бомбардируодих ионов с помощью трех различных методов электронной микроскопии - метода реплик, метода' , одиночных РШ-изобракекий и стераофотограшетркческого метода.' ■ В начале этой главы приведены результаты исследования топографии "облученной поверхности серебра с помоцьв метода углознх реплик... В первом и во втором параграфах одяснваются результата исследования топогря'ии облученной поверхности в зависимости от дозы облучения и угла падения бомбардирующих конов с помощью одкноч- • них РЭМ-язображений. В третьем параграфе описываются результаты '. исследования топографии облученной поверхности для различных материалов мшсни. В четвертом параграфе «шенвавтся. результаты исследований топографии облученной поверхноси в зависимости от угла падения бомбардирующих ионов с помощыо ствреофстограшвтри-ческого метода. Установлено, что при бомбардировке поликристалла серебра ионами аргона с энергией 30 наВ с дозой облучения > ехЮ^см"^ облуче.лая поверхность покрывается конусами, оси которых параллельны направлении падения ионного пучка. Измерены

параметры ксчг/иов - угол при вершине конусов, длина образующей и высота конусов• Исследования показали, что в результате бомбардировки дозой облучения > Ю'-7 см"2 площадь, занятая кону-саго составляет 70-2,0% от всей площади облученной поверхности.

Четвертая глав? посвящена изложению результатов исследования пространственных раопределэний распыленлого серебра, Материал глаза распределен по семи параграфам. 3 первых трех параграфах описаны результата измерений пространственных распределений распыленного серебра лрк. бомбардировка поликристалла серебра жыалк аргона о энергией ЗС к&З с трех диапазонах углов падлгдл угонов на мишень - скользящие углы, наклонное падение и падекш воллэи нормали В четвертом параграфе приведены расчета пространственных распределений распыленного серебра, выполненные по каскадной тзерик расшшэния Сандерса-Розендалл для разных углов падения'ионов аргона энергии ЗС» кэВ на серебряную шиень. Проведено сопоставление пксг.зр»" енталышх распределены! с результатами этого расчета. Показано, что каскада вн теория не описывает полученные экспериментальные рэспре-деленяя. Б пятом параграфе приводится сопоставление экспериментальных дэлных по серебру с результатами моделирования по про-грашз ТЕШ ЯР, выполненного Б.-Экатайнсм для одизкях по свойствам материалов - меда а золота. КаЗдеио качественное несоответствие экспериментальных распределений по серебру 6 рэзуль-татедж моделирования для меди V золота. 3 шестом параграфе приводит зя сравнение данных по серебру с результатами для меда, полученными для условий, аналогичных условиям в данной работе. В сецшсм параграфе приведено сопоставление эксазрглюнтя-гьншс данрых по серебру с результатам модельных расчетов влялная тсаогогф/я. яоьерхносеи шпшп: нг пространственный расаределе-

ник распыленных часткц. йайдеко, что полутени!¡е в даьно? рабо- . те Бксперикёнг'адьще рэзулыатн но cepadpy находятся в ¿^ачест-ьеннсм согласии о результатами модальных расчетов вдиянга; ао- ' верхяостних структур на распределения распыленных час?,!!* по углем юс ьылета.

Пятая глава посвящена изложнею результатов еяадопгчккх ъс-следовакий, выполненных на графитовых мишенях. В первом пара-х^рафз приведен« результаты исследования эволюции топографии до-герхнооти пористого графита и пирслиткческого графита под действием бомбардировки ио^аш аргона с энергией 30 кэГ. з зависимости от угла падения ионоз та яшшенъ. Показано, что для пористого графита степень .заполнения образца nopaiai знaчитзл¿>нo Золгшэ, чем для пиролитического графита. Fe облученной позерх-носта пористого графита раг.вкваюгея либо выступы, либо сло;;сше структуры, a при облучении пирогош'ита характер толографак поверхности качзотЕэнго нэ нзмэняетьея. Во втором параграфе описываются результаты измерений пространственных- распределений распыленного углерода при бокбардироЕке ионами аргона с энергией 30 кэВ пористого гтейата в диапазоне углов падения ионов на шкеаь 0-80° и паралитического графита в диапазоне углов падения иочов на мнишь ü-10°, то есть падения, близкого к нор-ъ-ель avy и по яермата. Найдено, что пространственные распределение распыленных частиц для пористого графита имеют олокную форму, а для гтаратшгичеоксг'С гранита имеют фор у широкого купола. 3 третьем параграфе описывается результаты расчетов пространственных распределений распыленного углзрода, вг'подкенже по КАскадньш теориям распыления Зигиуьда ч Зандврса-Розендгля для разных углов иадения иокоа на икьень, и сопоставление результатов этих расчетов с эхеперйгерталъшмя распрэдзлениями.

"Найдено, что каскадная теория распыленна не описывает экспериментальные распределения для пористого графита ни количественно, ни качественно. Для пиродитичзского графита при падении ионов по нормали форма расчетного и экспериментального распределений похожи, но расчетное распределение уже. При углах падения ионов на шдень, отличных от нормального наблюдается за-кетное расхождение как но форме распределений, так и по направлений максимальной эжекцик распыленных частиц, В четверток па-, ратраке описываются результаты сравнения экспериментальных распределений дня пористого графита с рееультатами компьютерное моделирования по прографите Т£ХМ 5Р, аолученными для условий, '.аналогичных условиям зкепэримента, в тса: числе к ери вариации плотности вещества и анергии связи поверхностных атомов, а так-' же потенциалов межатомного взаимодействия (моделирование произ-. водыюоь В.Экштайном) , В этом же параграфе приведены результаты расчетов распределений распыленных частиц по углам■их вылета* о учетом вклада наклонных плоскостей ямох, которыми аппрокси- .. мировались пори бомбардируемой шшвда. Найдено качественное несоответствие экспериментальных распредвлоний для пористого графита о данными моделирования, относящимися к полному потоку распыленных частиц» горла экспериментальных пространственных распределений оказалась похожей на форму распределений для первично выбитых атомов, хотя полоаегая максимумов экспериментальных и расчехшх разпределеаий различаются. В пятом параграфа изложены результата сопоставления вкспвпименталькых распреде-давтй дня пиролятичэсхого графлта с экснерщентальшми распределениями для пористого графита и . с результатами йоделированая. Показано, что пространственные распределении распыленных частиц для шрсдатяческого гранита близки распределение, получен-

ии моделированием дал полного потока распыленных частиц, хотя положения максимумов сопоставлязшх распределений заметно различаются. 3 шестом параграфе опнсаш результата измерений коэффициенте распыления пористого графита и приведено сравнение их с реэультаталж компьютерного моделирования. и .казано, что экспериментальные значения коэффициента распыления пористого графита для всех углов падания ионов на шшень почти вдвое превышают значан/л, полученныз путем моделирования.

В заклините кратко перечислены основшэ результаты, полученные в диссертации: •

1. О помощью методов просвечивающей и сканирующей (метод одиночных РН,¡-изображений и РЭМ-стереомэтол) электронной микроскопии исследовано измененуе топографии поверхности поликристалла серебра при бомбардировке конзш аргона с энергией ЗС кзЪ в зависимости от дозы облучения и угола падения ионсв на мпиень. Найдено, что при дозах облучения 5x10^- ЗхЮ^см"*2'облученная поверхность покрыта коку сига, оси которых параллельна направленна падания бомбардирующих конов. Измерены параметры конусов -углы при зоргано, докгны образующих и высоты конусов. Найдено, что значения этих параметров зависят от дозы облучения и угла падения чонов на мшень. Показано, что в ряде случаев изморенная дана образующей конусов на одиночных РЗМ-изобраяенятх имеет значения меньше, -чем измеренные РЗМ-стереометодок. Угол при веряшнэ конусов, определенный по одиночным РЗ. изображениям, имеет значения, в зазисиьгости от конкретно-наблюдаемого конуса, -либо меньшие либо больше, чем значения, измеренные РЗМ-стерео-методом. Установлено, что в результате бомбардировки полиирис-тзлла серебра ноклш аргона с анергией 30 кэВ при дозах облучения, больших чем бтйО^сьГ2 площадь, занятая конусата состав-

Аяет ^С-вО? ог всвй глоцада облученной поверхности.

2. Экспериментально исследованы пространственные распределения распыленного серебра при боглбардкоовке поликристалла се-perfpa иокеш. аргона с энергией 30 кэВ в диапазоне углов пгдезия ионов мишень 0-84°, с малым иагом по этому углу. Найдено,

'распределения змеют сложную ферму. При наклонном падении ионного пучка ъ пространственном распределении вещества, распыленного при ионной бомбардировке, наблюдаются два максимума , интенсивности, расположенные вне гыосхсс^й садения ионов, симметрично по отношения к ней. В диапазоне полярные углов эжекции ' от 0° до 50° янтенслваость слабо зависит от углов зжокщ'и. При . приближении угла падения ионов на штвпъ к нормальному характер зависимости интенсивности от углов эжекпии практически, один и . тот же для всех углов падения ионов на мииень.

3. Проведены расчеты'пространственных распределошй распыленного серебра по каскадной теории распыления лда разных углов падения ионов аргона с энергией 30 кэВ на мишень. Проведено сопоставление экспериментальных распределений с результатами этого расчета. Найдено, что каскадная теория распыления ле описывает полученные экспаршентельнка распределения. Прсвадено сочостав- . лете экспериментальных распределений с результатами моделирования (по программе ТВШ SP), выполненными В.Зкштайном для слизких по свойствам металлов - меди и золота. Найдено, что результаты моделирования для меди и золота качественно'отличаются от результатов эксперимента но серебру. Сделан вывод, что в случае серебра для описания фор«! распределений использование только флзичеоккх; механизмов - механизма прямого выбивания и каскадного механизма не достаточно.

4. С пемещъю методов сканирующей электронной микроскопии ис-

следовано изменение топографии поверхностей пористого и пироли-тачео.кого гранитов при бомбардировке их ионами аргона с энергией 20 кэЗ в зависимости от угла падения конов на ютшень. Измерены размеры пор дла пористого графита и для ппродитмчэекого графита. Найдено, что на необлученной поверхности знаг' ;чия размеров пор А1Я этих .двух материалов практически но отличаются, но площадь, занятая порами для пористого графита составляет около 50-605?, а для шгрографита около 20% от всей площади образца. При исследовании облученной поверхности найдено, что для пористого граамта •на ней развиваются либо внступы, либо более олокнне структуры, а для гарографита качественного изменения характера топографы! поверхности под действием облучения не наблздазтся.

5с Йксперзмэнтально исследованы пространственные распределения распыленного углерода при бомбардировке пористого и шгроли-таческого графитов ионами аргона с энергией 50 хэЕ в диачазоче углов падения яопов на мишень 0-50° для пористого графита п 0-10° для шрографита. Для пористого графита найдено, что распределения имеют, слояяует форму. Направление максимальной вяекции распаленных частиц не совпадает с нормалью к поверхности мюгени. При наклонном падении исков,.в направлениях испускания распыленных частиц навстречу пучку интенсивность мала. При углах па-дени\ блиеких к нормальному, в пространственном распределении в неправлена: по норм&чи наблюдается шгеалум интенсивности, направления максимальной зжекции наблюдаются пр. больших полярных углах пхекцки, Для пирографята наедено, что распределения имеют форму широкого купола. При нормальном падении ионов на шиень, интенсивность распыленных частил вблизи полярного угла гжвгцт 6 = 0° очень слсс.,» зависит от углов элекции.

6. Проведена расчета пространственных распределений распы-

ленного углерода до ^саскадноЗ теории раошлеяня для разных углов падения ионоз аргона о энергией 30 кзБ на мишень. С результатами этого расчета сопоставлены оксдаршенташше распределения для пористого и паралитического графитов. Найдено, что каскадная теория распыления не описывает эксперимент дал пористого графита

качественно, е.для пирографита шэет место либо расхоадение молду характеров спадания интенсивности распыленных частиц при • увеличении углов зжекци! (при нормально падении иоккого пучка на мишень), либо заметное расхождение как пз фо^ие распределений, так и по направлению шхсиыальной 'лекции распыленных частиц, (при углах падения ионов, отличных от нормального).

7. Проведено сопоставление экспериментальных распределений •'для пористого.а пиролитичаского графитов с раопрзделеязши, цолу-

ченныта путем кемпызтераоге моделирования по програше ТИМ ЭР -при вариают плотности вещества н энергии связи поверхностных атомов, а танке потенциалов малшташого взаимодействия (моделирование производилось-В.Экигайнок). Лайдено, что пространственное распредзлениа для пористого графита качеотвенно вь согласуется с нрострадстванным распределением ддя полиого потока распыленных атомов, полученного «оделироваЕиом, но ао форме распреде-' ланке Слизко 15 тому, что дает цодэлировакпе для первично выбитых атомов, хотя положения максимумов экспериментальных в расчетных распределений различаются. Пространственное распределение ддя пирографета слизко по форме к тому, что дает моделирование для полного потока распаленных агоыов, хотя чах по характеру спада-нзя интенсивности распыленных частиц при увеличении полярных углов секции, так а по направлению максимально! вадвдта распилен-еух частиц разлкчевтс.1. ' •

8. На основе результатов -каяшигерпого моделирования для ало-

ской поверхности штаейи по программа TSC'/ $Р проьедены распета распределений распиленных атомов углерода по углам их вылета, с • учетом вклада наклонных плоскостей ямок, которыми аппроксимировались поры бомбардируемой ишеки. Показано, что этот зчэт га .щдзодат к улучшению согласия данных Элсперим; .?та и моделирования.

9. Экспериментально исследована завясиность коэффициента распыления пористого графита от угла пздензя бомбардирующих чоноз аргона с энергией 30 кеВ на мишень. Ироьздпно сравнение экспериментально: дачных с результата!® кошьютерчого .моделирования для разных углов падения ионов на мшекь. Найдено, что зкеперимэкаа-льные значения почти вдвое яревшиают значение, получаеяые при 'моделировании для всех углов падения йогов на метгекь.

Результаты, язшисенные в настоящей диссертации, опубликовали в работах: ,

1. Дэдопов A.Ii., Крылова Е.А., Машкова E.G., ,\:олчаясв З.А., Фаязов И.М., Фздоровкч С.Д. Влияние точографип облучаемой поверхности на прсстранстьзнкые распределения раогаг-ленного вещества//11оверхнссть. - 1963. - £8. - С.133-136.

2. Экштайн В., Книжник Г.С., Маикоьа E.G., Молчанов Б.А., Тпллачьв А.И., Фаязов И.М. Пространственное распределение распыленного углерода при наклонном падении исноэ на графитовую и-шень//НоЕер7ность. - 19CG. - Jill. - С.27-39.

3. DotJenovA.Ï., Fûjjazov T.M.,K»-yforA Е.А.,МаьК' «a E.S., МоРска-nov VA, Zbtjkcvo Ki.N. Bf feit oj! l«adiait<i-&u»face topograph) on üj«tt;of «irttvibutiOhS eßtputttred pcttitlts Ц In«,tr. о tel mttk. fhis.RjtS.- iîM. - V.B4B. - P. 55R-570.

4. Ркштайн 3., Машкова 2.С., Молчанов В.А., Сидоров A.B., Толмачев А.И., Фаязоэ K.M. Дространстваячпе распределения распыленного углерода ирп конной бокбардлрогзхл гра-

фита зблгзл норшлк к лозорхноста щД1они//Поверхность. -3 2Р1. - - С.43-4?.

5. EakstelhW., Fayam l.M., KnlxUik G^Musbbvn E.S., Ho?cbonov V.A., lo?macb(v /т.I. Aigußar ctatwbutions o|l i,putfor?<l Cftvbovi at сЬ&^е ion »»citienc? on Q*-apb»tt iurytt//JilucP, lustv. an4

nieth. и Pb9S. Re*. - 1C91.- V. Ш. - P.42-20.

6. Экшайн В., Машкова Б.С!., Молчанов В.А., Сидоров A.B., Толкачев АЛ., Фаяэов К.Ш. Пространственнее распредело-

. ния растленных частиц при облучении графита ионами арго-на//Изв. Ш СССР, сер. фиг. - 1931. - Т.55, Ш12. - С.2389

7. Книжник Г.С., Фаязов И. И. Топография поликристаллов при распылении под скользящими углами л распределение, растш-яокнего гедества в пространстве// 9-й Всесояз. конф. по

. ьзаякодействию атокш:; частиц с твердым телом: Тез. докл. - ЬЪсква: М. -3989. ~ Т.1,4.1. - С. 112-113. .

8. Додонов А.И., Крыыва S.A., Майкова E.G., Молчанов Б.А., Фаязоь И.М., Федорович С.Л. Исследование пространственных распределений распыленного вегдестза при интенсивней лонной бомбардировка меди к серебра//Скшсзиум, посвящ. памяти акад. АН УзССР У.А.Аркфова по взашоде^отвтш атомных частиц с поверхностью твердого тала: Тез, докл. -Гшкект: ФЛг1 -1989. - С.52-53.

9. фаязоз U.M. Научение топографии облученной йовзрхности озреЗра с-'юмощьв стереофотогргшкетрического метода// 10-й Всесозз,. itJHti. по взаимодействию ионов с новерх-лостью: Тез. докл. - Москва: ШЩ, - 1991. - Т,2, - С. "77-179.

Подп«с»ио в ej»aib ö.Ol.Lü г Злкаэ ЬИ.7. Тирам 100 »кз.

ОтивчатвЕс а НИИЯф МТУ