Компьютерное моделирование спектров ЭПР радиационных дефектов и переходных элементов в ион-имплантированных стеклах и в тонких аморфных пленках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Общая характеристика работы.

ГЛАВА 1. Обзор литературы.

§ 1. Стеклообразное состояние. Структура стекла.

§ 2. Радиационные парамагнитные дефекты (РПД) в неорганических стеклах, индуцированные у-излучением.

2.1. Основные РПД в у-облученном кварцевом стекле, связанные с его собственными дефектами

2.2. Радиационные парамагнитные центры (РПЦ) в силикатных стеклах.

2.3. Радиационные парамагнитные центры в боратных стеклах.

2.4. Радиационные парамагнитные центры в фосфатных стеклах.

2.5. Парамагнитные дефекты в у-облученных фторидных стеклах.

§ 3. Парамагнитные центры в оксидных стеклах, связанные с имплантированными ионами.

3.1. Ионная имплантация.

3.2. РПД в ион-имплантированных пленках аморфного кварца (а—Si02) на кремнии.

3.3. РПД в ион-имплантированных кварцевых стеклах.

3.4. Ион-имплантированные силикатные стекла.

§ 4. ЭПР переходных элементов в стеклах.

§ 5. ЭПР стекол, имплантированных переходными элементами.

ГЛАВА 2. Методика эксперимента и компьютерное моделирование спектров.

§ 1. Цель работы. Постановка задачи. Методика эксперимента.

§ 2. Алгоритм компьютерного моделирования спектров ЭПР.

2.1. Моделирование спектров ЭПР с анизотропным g-фактором и сверхтонкой структурой.

ГЛАВА 3. Моделирование спектров ЭПР парамагнитных дефектов в ион-имплантированных стеклах.

§ 1. Дефекты в оксидных стеклах, имплантированных различными ионами.

1.1. А- и В-спектры.

1.2. S-сигнал..

§ 2. Парамагнитные центры в оксидных стеклах, имплантированных ионами С*.

§ 3. Парамагнитные центры в оксидных стеклах, имплантированных ионами N*.

§ 4. Силикатные и фосфатные стекла, имплантированные ионами РЬ+.

§ 5. Дырочные центры, связанные с кислородом.

§ 6. Ион-имплантированные фторалюминатные стекла.

ГЛАВА 4. Неорганические стекла, имплантированные переходными элементами.

§ 1. Переходные элементы в кварцевом стекле.

1.1. Титан.

1.2. Цирконий.

1.3. Хром.;

§ 2. Фосфатные стекла.

2.1. Титан.

2.2. Ванадий.

2.3. Кобальт.

2.4. Эффект Ti—Си ионного смешивания.

§ 3. Фторидные стекла.

3.1. Титан во фторалюминатных стеклах.

3.2. Никель во фторалюминатных стеклах.

3.3. Цирконий во фторцирконатных стеклах.

ГЛАВА 5. Аморфные силико-нитридные пленки.

В настоящей работе получены, обработаны с помощью компьютерного моделирования и обсуждены спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) — одного из видов спектроскопии радиодиапазона, — в неупорядоченных твердых телах.

ЭПР был экспериментально открыт Е.К. Завойским в 1944 г., и в первые десятилетия после открытия были выполнены основные фундаментальные исследования, объясняющие черты этого явления. В последующие годы ЭПР начал развиваться как прикладной метод исследования веществ в различном агрегатном состоянии, и в настоящее время он широко применяется в физике, химии, биологии, медицине и других областях науки и техники.

На первых стадиях своего развития ЭПР сыграл важную роль в развитии квантовой электроники при разработке монокристаллов, используемых в качестве оптических квантовых генераторов (ОКГ), а также для понимания процессов электропроводности в кристаллических полупроводниках. Впоследствии круг объектов, исследуемых с помощью ЭПР в физике, расширился — с его помощью стали изучать растворы и неупорядоченные твердые тела: органические и неорганические стекла; аморфные полупроводники (оксидные и халь-когенидные); керамику (в частности, керамические высокотемпературные сверхпроводники); керамику и стекла, применяемые при захоронении радиоактивных отходов; керамические катализаторы, используемые в системах отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и т.п.

В последние десятилетия резко возрос интерес к композитным материалам, содержащим металлические и полупроводниковые включения нанометрового размера, а также к тонким полупроводниковым и диэлектрическим пленкам, полученным различными методами.

Одной из основных особенностей спектров ЭПР в неупорядоченных системах является то, что парамагнитные центры, обусловливающие эти спектры, вместе с ближайшим окружением (парамагнитным комплексом) распределены по объему стекла, произвольным образом ориентируясь друг относительно друга и относительно внешнего магнитного поля.

Положение и интенсивность линий ЭПР, принадлежащих индивидуальному комплексу в стекле, зависят от углов, образованных осями симметрии комплекса с направлением магнитного поля. Наблюдаемый сигнал представляет собой огибающую индивидуальных линий, полученных от отдельных комплексов.

Принципиальное различие спектров ЭПР в поликристаллических (керамических) и аморфных материалах состоит в том, что в последних имеет место значительно более широкое распределение параметров спин-гамильтониана, которое определяется разбросом межатомных расстояний и углов связей в ближайшем окружении парамагнитного центра.

Это осложняет определение точных значений параметров спектров и идентификацию парамагнитных центров. Поэтому в практике применения ЭПР к исследованию неупорядоченных твердых тел широко используется компьютерное моделирование их спектров.

Настоящая работа посвящена главным образом моделированию на персональном компьютере спектров ЭПР от парамагнитных центров, образованных при ионной имплантации в некоторых оксидных и во фторидных стеклах, а также дефектов в аморфных силико-нитридных пленках. Ниже будут сформулированы конкретные задачи, поставленные в данной работе.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы диссертации.

В последнее время резко возрос интерес к исследованию стекол, подвергнутых воздействию потока ускоренных заряженных частиц.

Как показали эти исследования, под действием пучков заряженных частиц происходит изменение некоторых свойств приповерхностного слоя стекла, в частности, его объема, связанное с образованием в нем различных "пустот" и уплотнений, и сопровождающееся изменением плотности, механических свойств, коэффициента преломления, химической устойчивости и др. [1].

Интерес к ионной имплантации на стекла в значительной мере связан с возможностью направленного изменения оптических свойств приповерхностного слоя. В последнее десятилетие возник резкий интерес к стеклам, содержащим металлические частицы нанометрового размера, так как они обнаруживают большой (> 10~10 Вт/см2) нелинейный коэффициент преломления и пи-косекундное переключение, а также — высокий порог лазерного разрушения, что делает их перспективным материалом в схемах с оптическим переключением сигнала [2]. Ионная имплантация переходных металлов является наиболее рациональным методом создания металлических коллоидных частиц в диэлектрических стеклах планарной конфигурации, так как позволяет контролировать размер частиц, глубину их проникновения в стекло и распределение по толщине имплантационного слоя.

Во-вторых, этот интерес связан с тем, что стекло является одним из материалов, который используется как связующее при захоронении радиоактивных отходов, и, как показали эксперименты [3], бомбардировка тяжелыми ионами (например, РЬ+) оказывается едва ли не единственным лабораторным методом, способным имитировать разрушения, создаваемые ядрами отдачи при а-распаде радиоактивных элементов.

И, наконец, применение ионной имплантации для легирования кристаллических полупроводников и получения на их поверхности диэлектрических аморфных пленок путем высокодозовой имплантации ионов 0+ и стимулировало изучение дефектов в аморфном 8102, выращенном термически или путем ионной имплантации на кремнии [4].

К этой проблеме тесно примыкает другая актуальная проблема — изучение дефектов в кремний-нитридных пленках, полученных методом плазменного химического осаждения (РЕСУО) при низких температурах (120° С), обеспечивающих возможность использовать такие пленки в качестве пассива-ционных кремний-нитридных тонкопленочных слоев в транзисторах, выполненных на низкоплавких пластиковых подложках [5].

Цель и задачи исследования.

Цель работы — разработка методики определения параметров спектров ЭПР ион-имплантированных стекол и аморфных силико-нитридных пленок с помощью компьютерного моделирования и идентификация природы парамагнитных центров, ответственных за эти спектры.

Поставленная цель достигалась в результате решения следующих задач:

1. Получение спектров стекол, имплантированных различными ионами.

2. Разработка методики моделирования сложных спектров ЭПР в неупорядоченных системах применительно к анизотропным спектрам со сверхтонкой и суперсверхтонкой структурой, а также в случае суперпозиции нескольких типов спектров.

3. Сопоставление данных о спектрах в ион-имплантированных стеклах со спектрами дефектов, полученных в этих стеклах при ионизирующих излучениях, и со спектрами стекол, легированных переходными элементами в процессе их синтеза.

4. Разработка моделей дефектов, индуцированных в стеклах ионной имплантацией.

5. Изучение образования кластеров переходных элементов и установление их природы в сопоставлении с другими методами.

6. Моделирование спектров силико-нитридных пленок.

Объект и предмет исследования.

Объект исследования — оксидные (боратные, фосфатные, силикатные), фторидные (фторалюминатные и фторцирконатные) и кварцевые стекла, подвергнутые имплантации различными ионами при различных имплантационных условиях, а также кремний-нитридные пленки, полученные плазменным химическим осаждением при различных технологических параметрах.

Предмет исследования — строение парамагнитных комплексов и дефектов в указанных стеклах, а также в силико-нитридных пленках; их связь со структурой и свойствами стекла и пленки,

Методы проведенного исследования.

Основные методы проведенного исследования — электронный парамагнитный резонанс и компьютерное моделирование спектров.

Особенность метода — применимость ЭПР к ионам и точечным дефектам с собственным магнитным моментом.

Научная новизна и значимость полученных результатов.

1. Разработана методика моделирования экспериментальных спектров, позволяющая определять параметры спин-гамильтониана с высокой точностью, как отдельных спектров, так и в случае суперпозиции сигналов от двух и более парамагнитных центров, при этом обеспечивающая возможность не только определять такое положение компонент спектра в магнитном поле, но и воспроизводить их интенсивность.

2. Найдено, что основным радиационным дефектом, возникающим в оксидных стеклах при имплантации в них различных ионов, является молекулярный ион С>2, локализованный в полостях приповерхностного слоя и слабо связанный со стенками этих полостей, образующихся при слиянии точечных вакансий.

3. Идентифицированы дефекты, связанные с имплантируемыми элементами (14, С, РЬ) в оксидных стеклах и примесным кислородом во фторидных стеклах.

4. Установлено, что ионы переходных элементов ТР+, У4+, Сг3+, Со2+, №+, Си2+, 7лъ+, имплантируемые в кварцевое, фосфатное и фторалюминатное стекло, при определенных имплантационных условиях внедряются в приповерхностный слой в изолированном состоянии и в окружении, близком таковому в этих стеклах при введении соответствующих элементов в шихту перед плавлением стекла.

Значительная часть имплантируемых ионов переходных элементов образует кластеры или кристаллические соединения с кислородом или стеклообра-зующим элементом сетки стекла (81, Р).

5. Впервые в тонких пленках а—811ЧХ обнаружен новый парамагнитный центр, представляющий собой электрон, локализованный на четырехкоорди-нированном атоме (81 или С) и связанный с 3 атомами азота, отличающийся от известного К-центра.

Практическая значимость полученных результатов.

1. Результаты по ионной имплантации в оксидные стекла используются на НПО "Радон" при разработке стеклообразных материалов для иммобилизации радиоактивных отходов.

2. Данные о природе дефектов в тонких а—БИ^х пленках, полученных при низких температурах, используются при разработке транзисторов на а— нового типа, а также других элементов электронных схем.

Личный вклад соискателя.

Разработка методики расчета, моделирование спектров ЭПР ион-имплантированных стекол и тонких аморфных пленок принадлежат лично автору диссертации. Автор также принимал частичное участие в измерении спектров и готовил их для расчета на компьютере.

Основные выводы, касающиеся природы парамагнитных центров после моделирования их спектров, сделаны автором диссертации при участии научного руководителя Л.Д. Богомоловой, а также соавторов опубликованных работ, за что выражаю им искреннюю благодарность.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Разработка методики обработки сложных спектров ЭПР в ион-имплантированных неорганических стеклах и тонких аморфных полупроводниковых и диэлектрических пленках.

2. Установление основного типа радиационных дефектов, индуцированных бомбардировкой тяжелыми заряженными частицами оксидных стекол — молекулярного иона О^.

-93. Установление образования центров, связанных с имплантацией в оксидные стекла ионов С+ (СО2), N+ (N02) и Pb+, а также с примесным кислородом и углеродом во фторидных стеклах.

4. Особенности внедрения имплантируемых переходных элементов (Ti, V, Сг, Со, Ni, Си, Zr) в приповерхностный слой кварцевого, фосфатных и фторидных стекол.

5. Обнаружение нового парамагнитного центра в тонких пленках a—SiNx, полученных осаждением из газовой фазы при температуре 120° С.

Апробация результатов.

Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на XIX Международном Конгрессе по Стеклу, проходившем в Эдинбурге с 01 по 06 июля 2001 года.

Опубликованность результатов.

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 7 научных статей в зарубежных журналах и тезисы на XIX Международном Конгрессе по Стеклу в Эдинбурге, 2001.

Структура и объем диссертации.

Заключеипе.

1. Детально разработана методика обработки спектров ЭПР в неупорядоченных системах — стеклах и тонких аморфных пленках. Представлен алгоритм расчета спектров для парамагнитных центров с двухосной и трехосной анизотропией в присутствии сверхтонкой структуры и без нее.

2. Рассчитаны сложные ЭПР спектры в многокомпонентных оксидных и фторидных стеклах 14-ти составов, имплантированных ионами В+, С+, 1Ч+, 0+, Р+, Аг+, Л+, У+, Сг+, Мп+, №+, Со+, Си+, Ъх+ при различных условиях имплантации (энергии и дозах облучения) — всего более 200 спектров.

3. На основании анализа параметров, полученных путем сопоставления модельных и экспериментальных спектров, установлено, что основным дефектом, индуцированным в оксидных стеклах ионной имплантацией, является молекулярный ион О2, который образуется в результате смещения атомов кислорода из своих позиций. Обнаружена корреляция между значениями ^-фактора для этого иона и его возможным окружением в сетке стекла. Показано, что во многих стеклах, существенно различающихся по составу, наблюдается центр, приписанный иону 02, локализованному в мелких полостях, возникающих в имплантационном слое.

4. В ион-имплантированных натриевобороалюминатных стеклах обнаружен дырочный кислородный центр, типичный для боратных стекол, подвергнутых ионизирующим излучениям (так называемый "пять линий + плечо").

5. В некоторых оксидных стеклах, имплантированных ионами 1Ч+, наряду с молекулярным ионом кислорода наблюдается сигнал ЭПР, который на основании компьютерного моделирования и сравнения с литературными данными отнесен к молекулам N02. Молекулы не образуются в стеклах, которые образуют прочные Si—N и Р—-N связи.

6. В оксидных стеклах, имплантированных ионами С+, образуются молекулярные ионы С02. Показано, что в ряде случаев С02 образуется и при имплантации других ионов как результат взаимодействия смещенных из своих позиций кислорода с углеродом, присутствующим в качестве примеси, попадающей на поверхность имплантируемого образца из вакуумного насоса в процессе имплантации.

7. В спектрах фосфатных стекол, имплантированных ионами РЬ+, выявлена узкая линия ЭПР, связанная со свинцом.

8. Во фторалюминатных стеклах, имплантированных элементами с атомной массой меньше 40, присутствует так называемая СУ?-линия, типичная для стекол, подвергнутых ионизирующим излучениям. В стеклах, облученных всеми без исключения ионами, присутствуют сигналы ЭПР от молекулярного иона С>2 и углерода, присутствующих в качестве малой примеси в исследованных стеклах.

9. В кварцевых стеклах, имплантированных ионами Ti+ при дозах > 1017 см'2, часть Ti нескольких процентов) присутствует в форме слабо взаимодействующих ионов Ti3+, локализованных в окружении тетрагонально сжатого октаэдра, с основным состоянием | ху >. При высоких дозах (6-1017 см'2) Ti3+ входит в нестехиометрические оксиды Tin02n-i- В фосфатных стеклах, так же как и во фторалюминатных, имплантированных ионами Ti+, Ti3+ входит в типичном для неорганических стекол окружении с основным состоянием | ху >. Часть ионов титана образует в фосфатном стекле кристаллическое соединение TixP04. Для фторалюминатных стекол, коимплантированных ионами Ti+ и F+, компьютерный расчет выявил триплет, который связан с образованием молекулярного иона 7\р2 .

Ю. В кварцевом стекле, имплантированном ионами Ъг+, обнаружен сигнал ЭПР, параметры которого соответствуют иону Хг3+ в сжатом октаэдре с основным состоянием | ху >. На основании анализа модельного спектра ЭПР фторцирконатного стекла, имплантированного ионами , выявлено различие спектральных параметров имплантированного циркония и Р-центров, локализованных вблизи Хг4+ в у-облученных фторцирконатных стеклах.

11. Рассчитан спектр ЭПР в фосфатном стекле, коимплантированном ионами У+ и 0+, и показано, что он связан с ионом У4+ в сжатом октаэдре симметрии С4у. В образцах, имплантированных только У+, сигналы ЭПР не наблюдаются. Из оптических спектров следует, что часть ванадия входит в форме V3"1".

12. Получены и моделированы спектры Со2+ и №+ в фосфатном и фтора-люминатном стеклах, имплантированных ионами Со+ и №+.

13. В кварцевом стекле, имплантированном ионами Сг+, хром находится в форме изолированных ионов Сг3+ в октаэдрическом окружении; входит в состав кристаллического СГ2О3, обнаруживающий фазовый переход из парамагнитного в антиферромагнитное состояние, а также в единственное ферромагнитное соединение Сг—Сг02.

14. В аморфных силико-нитридных пленках а—811ЧХ, полученных при низких температурах (~ 120° С), спектра ЭПР обнаружен новый парамагнитный центр, представляющий собой электрон, локализованный на четырехко-ординированном атоме (81 или С) и взаимодействующий с тремя эквивалентными ядрами 141ч[. На основании компьютерного моделирования оценена константа СТС, отличающаяся от известной для К-центра, но согласующаяся с теоретическими расчетами.

1. Arnold G.W., Mazzoldi P. 1.n Beam Modification of glasses. // in: "Ion Beam Modification of Insulators", ed. by P. Mazzoldi and G.W. Arnold. Amsterdam, Elsevier. — 1987. — Chap. 5. — p. 195-222.

2. Arnold G.W. Ion implantation in alkaliborate glasses. // Radiat. Eff. — 1986.—V. 98. —p. 55-91.

3. Hobbs A., Barklie R.C., ReesonK., Hemment P.L.F. Dose dependence of defects in silicon produced by high dose, high temperature 0+-implantation. // in: "Defects in Semiconductors", ed. by H.J. Bardeleber. Switzerland. — 1986. — V. 10-12.— p. 1159-1164.

4. Sazonov A., Nathan A., Striakhilev D. PECVD amorphous silicon nitride at 120° С for a—Si:H TFTs. // MRS Symp. Proc. 2001. - 695E. - Publ. MqD.5.15.

5. Zachariasen W.H. The atomic arrangement in glass. // J. Amer. Chem. Soc. — 1932. — V. 54. — p. 3841-3851.

6. Biscoe J., Warren B.S. X-ray diffraction study of soda-boric oxide glasses. // J. Amer. Ceram. Soc. — 1938. — V. 21. — p. 287-293.

7. Goldshmidt V.M. Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente. // J. Math. Naturwiss. — 1926. — № 8. — p. 7-156.

8. Петровский Г.Т., Абдрашитова Э.И. Структурные и физико-химические особенности фторбериллатных стекол. // Физика и химия стекла. 1983. - Т. 9. - № 9. - с. 385-482.

9. Sun K. // US Patent 2.466.509, 1949.

10. Videau J.-J., Porter J. Fluoride glasses.// in: "Inorganic solid fluoride: chemistry and physics." Orlando. — 1985. — p. 309-329.

11. Weeks R.A. Paramagnetic resonance of lattice defects in irradiated quarts. // J. Appl. Phys. — 1956. — V. 27. — p. 1376-1381.

12. Griscom D.L. Electron spin resonance in glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1980. — V. 40. — p. 211-272.

13. Silsbee R.H. Electron spin resonance in neutron-irradiated quartz. // J. Appl. Phys. — 1961. — V. 32. — p. 1459-1462.

14. Griscom D.L. E'-center in glassy silicon oxide: 170, 29Si, Ш and "very weak" 29Si hyperfine structure. // Phys. Rev. — 1980. — V. B2. — p. 4192-4202.

15. Feinl F.J., Fowler W.B., Yip K.L. Oxygen vacancy model for the E'-center in Si02. // Solid State Commun. — 1974. — V. 14. — p. 225-229.

16. Warren W.L., Lenahan P.M., Brinker C.J. Experimental evidence of two fundamentally different E' precursor in amorphous silicon dioxide. // J. Non-Cryst. Solids. — 1991. V. 136. - p. 151-162.

17. Stapelbroek M., Griscom D.L., Friebele E.J., Sigel G.H. Oxygen-associated trapped-hole centers in high-purity fused silica. //J. Non-Cryst. Solids. — 1979. — V. 32. — p. 313-319.

18. Friebele E.J., Griscom D.L., Stapelbroek M., Weeks R.A. Fundamental defect centers in glass: peroxiradical in irradiated, high purity, fused silica. // Phys. Rev. Lett. — 1979. V. 42. - p. 1346-1349.

19. Tsai Т.Е., Griscom D.L. Experimental evidence of exiting mechanism of defect generation in high purity silica. // Phys. Rev. Lett. — 1991. — V. 67. — p. 2517-2520.

20. Griscom D.L. Electron spin resonance studies of trapped hole centers in irradiated alkalisilicate glasses: a critical comment on currents models for HCj and HC2. // J. Non-Cryst. Solids. — 1984. — Y. 64. — p. 229-247.

21. Griscom D.L. E.S.R. studies of radiation damage and structure in oxide glasses not containing transition group ions: a contemporary overview with illustrations from the alkali-borate system. // J. Non-Cryst. Solids. — 1973/74. — V. 13. — p. 251-285.

22. Стародубцев B.A., Шиян JÏ.H., Заусуева H.H. Образование фосфорно-кислородных радикалов в фосфатных стеклах при импульсном облучении электронами средних энергий. // Физика и химия стекла. — 1990. — Т. 16. — с. 165-168.

23. Карапетян Т.О., Юдин Д.М. Изучение структуры неорганических стекол методом ЭПР. // В кн.: "Радиоспектроскопия твердого тела". М. — 1963. — с. 363-366.

24. БебихЛ.Г., Корниенко JI.С., Литвин Б.Н., Рыбалтовский А.О., Тихомиров В.А. Радиационные парамагнитные центры в стеклообразном и кристаллическом ультрафосфате Лантана. // Физика и химия стекла. — 1984. — Т. 10. —с. 139-144.

25. Корниенко Л.С., Денер Б.И., Осипов В.В., Рыбалтовский А.О., Тихомиров В.А. Радикал-ионы в стеклообразных редкоземельных фосфатах, содержащих различные щелочные модификаторы. // Физика и химия стекла. — 1984. — Т. 10. — с. 592-598.

26. Griscom D.L. Defect centers in heavy-metal fluoride glasses: a review. // J. Non-Cryst. Solids. — 1993. — V. 161. — p. 45-51.

27. Богомолова JI.Д., Жачкин В.А. Парамагнитные центры в ион-имплантированных неорганических стеклах. // Физика и химия стекла. — 1998. Т. 24. - № 1. - с. 3-30.

28. Devine R.A.B., Golansky. Creation and annealing kinetics of magnetic oxygen vacancy centers in Si02. // J. Appl. Phys. — 1983. — V. 54. — № 7. — p. 3833-3838.

29. Hobbs A., Barrlie R.C., Hemment P.L.F., Reeson K. EPR of defects in sili-con-on insulator structures formed by ion implantation: II. N+ implantation. // J. Phys. C. : Solid State Phys. — 1986. V. 19. - p. 6433-6439.

30. Devine R.A.B., Golansky A. Dinamics of defect creation by ion implantation in thermal Si02. // J. Appl. Phys. — 1984. V. 55. - p. 2738-2740.

31. Golansky A., Devine R.А.В., Oberlin J.C. Irreversible and reversible annealing of paramagnetic oxygen vacancy (E'-centers) in oxygen implanted Si02. // J. Appl. Phys. — 1984. V. 54. - № 6. - p. 1572-1575.

32. Devine R.A.B. Oxygen vacancy creation in Si02 through ionization energy deposition. // J. Appl. Phys. Lett. — 1983. — V. 43. № 11. - p. 1056-1058.

33. Whichard G., Hosono H., Weeks R.A., Zuhr R.A., Magruder R.H. III. Electron paramagnetic resonance spectroscopy of titanium-ion-implanted silica. // J. Appl. Phys. 1990. - V. 67. - № 12. - p. 7526-7530.

34. Hosono H., Weeks R.A. Structural defects in chromium-ion-implanted vitreous silica. // Phys. Rev. B. 1989. — V. 40. — № 15. - p. 10543-10549.

35. Hosono H., Abe Y., Oyoshi K., Tanaka Sh. Effects co-implantation of silicon and nitrogen on structural defects and Si—N bond formation in silica glass. // Phys. Rev. B. 1991. - V. 43. — № 14. - p. 11966-11970.

36. Hosono H., Ikuhara Y., Abe Y., Weeks R.A. Formation of copper nano-scale particles in implanted silica glass. // J. Mater. Sci. Lett. — 1992. — V. 11. — p. 1257-1259.

37. Hosono H. Structural defects and states of implanted ions in silica glasses implanted with silicon and/or nitrogen ions. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. — 1992. — V. B65. — p. 375-379.

38. Dooryhee E., Langevin Y., Borg J., Duraud J.P., Balanzat E. Formation of paramagnetic defects in high purity silica by high-energy ions. // J. Appl. Phys. — 1988. V. 63. - № 5. - p. 1399-1407.

39. Holzenkampfleer E., Richter F.W., Stuke J., Voget-Grote U. Electron spin resonance and hopping conductivity of a—SiOx. // J. Non-Cryst. Solids. — 1979. — V. 32. p. 327-338.

40. Bogomolova L.D., Teplyakov Yu.G., Deshkovskaya A.A., Caccavale F. Some peculiarities of EPR spectra of E'-centers in ion-implanted silica glasses. // J. Non-Cryst. Solids. // J. Non-Cryst. Solids. — 1996. V. 202. - № 1-2. -p. 185-193.

41. Webb A.P., Townsend P.D. Refractive index profiles induced by ion implantation into silica. // J. Phys. D. 1976. - V. 9. - № 9. — p. 1343-1354.

42. MacGregor A.I., MacCrone R.K. Defects in 0+-implanted silicate glasses and reactions with water. // J. Non-Cryst. Solids. — 1988. — V. 102. — p. 30-35.

43. Bogomolova L.D., Deshkovskaya A.A., Krasil'nikova N.A., Battaglin G., Caccavale F. EPR study of structural defects in ion-implanted multicomponent silicate glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1992. V. 151. - p. 23-31.

44. Hosono H., Zuhr R.A. Structural factors controlling nanasize copper in doped amorphous silica by ion implantation. // J. Non-Cryst. Solids. — 1994. — V. 178 p. 160-165.

45. Fukumi K., Chayahara A., Kitamara N., Akai Т., Hayakawa J., Fujii K., Satou M. Formation of CuCl ultrafine particles in silica glass by ion implantation. // J. Non-Cryst. Solids. 1994. - V. 178. — p. 155-159.

46. Sands R.H. Paramagnetic resonance absorption in glass. // Phys. Rev. — 1955. V. 99. - p. 1222-1226.

47. Harris Е.А. The nature of Ti3+ centers in a zirconium glass. // Phys. Chem. Glasses. 1987. - V. 28. - p. 112-114.

48. Harris E.A. Electron paramagnetic resonance study of iron group transition ions in glasses based on ZrF4. // Phys. Chem. Glasses. — 1987. — V. 28. — № 5. — p. 196-202.

49. Legein C., Buzare J.Y., Jacoboni C. EPR structural investigations of transition metal fluoride glasses (TMFG). // J. Non-Cryst. Solids. — 1993. — V. 161. — p. 112-117.

50. Hecht H.G., Johnston T.S. Study of the structure of vanadium in soda-boric oxide glasses. // J. Chem. Phys. — 1967. — V. 46. — № 1. — p. 23-34.

51. Hochstrasser G. Detection of V02+ in glass by ESR. // Phys. Chem. Glass. 1966. -V. 7. - № 5. - p. 178-182.

52. Toyuki H., Akagi S. EPR and optical spectra of vanadyl ion in alkali borate glasses. // Phys. Chem. Glasses. — 1972. — V. 13. — p. 15-19.

53. Paul A., Assagby F. Optical and ESR Spectra of Vanadium (IV) in different simple germanate, phosphate and borate glasses. // J. Mater. Sci. — 1975. — V. 10. p. 613-620.

54. Muncaster R., Parke S. ESR spectra in the system V205—Te02. // J. Non-Cryst. Solids. 1977. - V. 24. - No 1. - p. 399-412.

55. Paul A., Upreti G.C. EPR and optical absorption of Cr3+ in binary Na20— B203 glasses. // J. Mater. Sci. — 1975. — V. 10. p. 1149-1153.

56. Гарифьянов H.C. Электронный парамагнитный резонанс Cr5+ в стеклах. // Физика твердого тела. — 1962. — Т. 4. — с. 1962-1965.

57. Богомолова JI.Д., Лазукин В.Н., Петровых Н.В. Влияние кобальта на спектры ЭПР Си2+ в оксидных стеклах.// ДАН СССР. — 1968. Т. 181. -№ 2. - с. 313-316.

58. MatsudaJ., Kojima К., Yano Н., MarusawaH. Magnetic moments and ESR spectra of Co2+ ions in alkali-borate glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1989. — V. 111. p. 63-66.

59. Bogomolova L.D. States of ions of transition and rare-earth elements implanted into silica glasses. // in: Proc. of the Second Intern. Conference on Silica Sci. and Techn. "Silica 2001", Mulhouse, France, Sept. 3-6, 2001. — CD. — Abstracts. — p. 125.

60. Абрагам А., Блини Б. "Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов": пер. с англ. // М., "Мир". — 1972. — Т. 1. — 652 е.; Т. 2. — 352 с.

61. Гарифьянов Н.С., Яфаев Н.Р. Электронный парамагнитный резонанс Zr3+ в стеклах. // ЖЭТФ. 1963. - Т. 16. - с. 1392-1397.

62. Isobe Т., Park S.Y., Weeks R.A., Zuhr R.A. The optical and magnetic properties of Ni-implanted silica. // J. Non-Cryst. Solids. — 1995. — V. 189. — p. 173-180.

63. Whichard G., Weeks R.A., Zuhr R.A. Comparison of magnetic properties of iron and manganese ion implanted glasses. // in: Proc. of XV Intern. Cong, on Glass, Leningrad, 1989, ed. by O.V. Mazurin. Leningrad, "Nauka". — 1989. — V. 2b. p. 271-276.

64. Bogomolova L.D, Tepliakov Yu.G., Caccavale F. EPR of some oxide glasses implanted with Mnf and Cu1 ions. /"/" J. Non-Cryst. Solids. — 1996.

65. V. 194. № 2. - p. 291-296.

66. Bogomolova L.D., Stefanovsky S.V. Paramagnetic centers in ion-implanted glasses. // Proc. of XXII Intern. Congress on Glass, San-Francisco, 1998. — CD.

67. Bogomolova L.D., Jachkin V.A., Krasil'nikova N.A., Bogdanov V.L., Fe-dorushkova E.B., Khalilov V.D. EPR of transition metals in fluoroaluminate glasses. // J. Non-Cryst. Solids. 1990. - V. 125. - № 1. - p. 32-39.

68. Альтшулер T.C. О сверхтонкой структуре спектров ЭПР редкоземельных ионов в стеклах. // Физика твердого тела. — 1967. — Т. 9- — с. 2070-2076.

69. SwalenJ.D., Gladney Н.М. Computer analysis of electron paramagnetic resonance spectra. // J. Res. Developm. — 1964. —V. 8. — № 5. — p. 515-526.

70. Керрингтон А., Мак-Лечлан Э. "Магнитный резонанс и его применение в химии." // М., "Наука". 1970. - 447 с.

71. Peterson G.E. Magnetic Res9nance and glass structure. // Amorphous magnetics, 2. Proc. of 2nd Intern. Symp. New-York, Troy. — 1976. — p. 535-549.

72. Клява Я.Г. "ЭПР-спектроскопия неупорядоченных твердых тел." // Рига, "Зинантне". — 1988. — 320 с.

73. Hosono Н., Abe Y., Kawazoe Н., Kanazawa Т. EPR lineshape of Cu2+ and y-induced Cd+ in soda borate glasses.// Yogyo-Yokai Shi.— 1984.— Y. 92.— № 6.—p. 350-359.

74. Богомолова JI.Д., Гречко Е.Г., Жачкин ВА., Красильникова Н.А., Сахаров В.В., Семенова Т.В. ЭПР некоторых переходных элементов во фторцир-конатных стеклах. // Физика и химия стекла. — 1987. — Т. 13. — с. 202-209.

75. Bogomolova L.D., Jachkin V.A., Prushinsky S.A., Stefanovsky S.V., Teplyakov Yu.G., Caccavale F. EPR study of paramagnetic species in oxide glasses implanted with nitrogen. // J. Non-Cryst. Solids. — 1997. — V. 220. — p. 109-126.

76. Bogomolova L.D., Jachkin V.A., Prushinsky S.A., Dmitriev S.A., Stefanovsky S.V., Teplyakov Yu.G., Caccavale F. Paramagnetic species induced by ion implantation of Pb+ and C+ ions in oxide glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1998. — V. 241. p. 174-183.

77. Dutt D.A., Higby P.L., Griscom D.L. An electron spin resonance study of X-irradiated calcium aluminosilicate glasses.// J. Non-Cryst. Solids.— 1991.— V. 130.—p. 41-51.

78. Che M., Tench A.J. Characterisation and reactivity of molecular oxygen species on Oxide Surfaces. // Advances in Catalysis. — 1983. — V. 32. — p. 1-148.

79. Che M., Tench A.J. // Advances in Catalysis. 1982. - V. 31. — p. 77.

80. Kanzig W., Cohen M.H. Paramagnetic resonance of alkali halides. // Phys. Rev. Lett. — 1959. — V. 3. — No. 3. — p. 509-510.

81. Landolt-Bornstein// in: Fisher H., Hellwege K.-H. (Eds.) "Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology." New Series. Magnetic properties of free radicals, Group II. — V. 9. — Part A. — (Berlin, Springer, 1977) p. 81-119.

82. Biersack J.P., Haggmark L.G. // Nuclear Instrum. & Methods. — 1980. — V. 174. № 1-2. - p. 257-269.

83. Griscom D.L., Merzbacher СЛ., Weeks R.A., Zuhr R.A. Electron spin resonance studies of defect centers induced in high-level wast glass simulated by gamma-irradiation and ion implantation. // J. Non-Cryst. Solids. — 1999. — V. 258. p. 34-47.

84. Gozlan M.M., McKenzie D.R., Miller D.J., Collocott S.J., Amara-tunga G.A.J. Magnetic and spin properties of tetraheral amorphous carbon. // Diamond and Relat. Maters. — 1995. — V. 4. — p. 912-916.

85. Sakka S., Kamiya K., Yoko T. Preparation and properties of Ca—Al—Si— O—N oxynitride glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1983. — V. 56. — № 1-3. — p. 147-152.

86. Honey J., McGarry L.D. // J. Amer. Ceram. Soc. 1984. - V. 67. -p. 225.

87. Будов B.B., Бормотунов K.A. Исследование оксинитридных стекол в системе Mg—Al—Si—О—N. // Физика и химия стекла. — 1994. — Т. 20 — № 3. с. 316-321.

88. Jankowski Р.Е., Risbud S.H. Synthesis and characterization of an Si— Na-B—O-N glass. // J. Amer. Ceram. Soc. — 1980. — V. 63. № 5-6. — p. 350-352.

89. Bates C.W. Jr., Leniart D., Straka E. Electron spin resonance studies of reduced and unreduced lead silicate glasses. // Solid State Commun. — 1973. — V. 13. p. 1057-1060.

90. Kim Y.M., Bray P.J. Electron spin resonance studies of gamma-irradiated glasses containing lead. // J. Chem. Phys. — 1968. — V. 49. — № 3. — p. 1298-1301.

91. Friebele E.J. // in: Proc. of XI Intern. Cong, on Glass, Prague. — 1977. — V. 3. p. 87.

92. Hosono H., Nishii J, Kawazoe H., KanazawaT., Ametani K. EPR spectra Pb3+ and Ag° in glass. // J. Chem. Phys. 1980. - V. 84. - p. 2316-2319.

93. Cases R., Griscom D.L., Tran D.C. Radiation effects in ZrF4 based glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1985. — V. 72. № 1. - p. 51-63.

94. Caccavale F., Mazzoldi P., Taramortin L., BattaglinG., Boscolo-Boscoletto A. // in: Proc. of XVI Intern. Cong, on Glass, ed. by S.E. de Ceramico y Vidrio. Bol. Soc. Esp. Cer. Vid. - 1992. - 31-C V.3. - p. 205-210.

95. IsobeT., Weeks R.A., Zuhr R.A. Magnetic properties of nanosize nickel particles produced in silica giass by ion implantation and subsequent annealing. /'/" Solid. State Commun. 1998. - V. 105. — № 7. — p. 469-472.

96. Hosono H., Weeks R.A., Imagawa H., Zuhr R.A. Formation of oxygen-deficient type structural defects and state of ions in Si02 glasses implanted with transition metal ions. // J. Non-Cryst. Solids. 1990. - V. 120. - p. 250-255.

97. Bertoncello R., Glisenti A., Granozzi G., Battaglin G., Caccavale F., Cattaruzza E., Mazzoldi P. Chemical interactions of titanium- and tungsten-implanted fused silica. // J. Non-Cryst. Solids. — 1993. — V. 162. — p. 205-206.

98. Houlihan J.F., Mulay L.N. Electron paramagnetic resonance of oxides of titanium. Effective moment of Ti3+ ions. // Inorg. Chem. — 1974. — V. 13. — № 3. p. 745-747.

99. Houlihan J.F., Danley W.J., Mulay L.N. Magnetic susceptibility and EPR spectra of titanium oxides: correlation of magnetic parameters with transport properties and composition. // J. of Solid State Chem. — 1975. — V. 12. — p. 265-269.

100. Stark J.D., Weeks R.A., Whichard G., Kinzer D.L., Zuhr R.A., Magruder R.H. III. The effects of ion implantation on optical spectra of Si02 glass. // J. Non-Cryst. Solids. 1987. - V. 95&96. - p. 685-692.

101. Hosono H., Kawazoe H., Oyoshi K., Tanaka S. Paramagnetic resonance of E'-type centers in Si-implanted amorphous Si02. // J. Non-Cryst. Solids. — 1994. V.179. - p. 39-50.

102. Shultz P.C. // J. Amer. Ceram. Soc. 1974. — V. 57. - p. 309.

103. Lytle F.W., Gregor R.B. Identification of transition metal sites in fused Si02 by X-ray absorption spectroscopy. // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. — 1986. — V. 61. p. 259-271.

104. Альтшулер C.A., Козырев Б.М. Соединения переходных элементов. // в кн.: "Электронный парамагнитный резонанс". М., "Наука". — 1972. — 672 с.

105. Mori Н. Paramagnetic resonance line width in antiferromagnets. // Progr. in Theor. Phys. 1963. — V. 30. - № 4. - p. 578-581.

106. Kawazaki K. Anomalous spin relaxation near magnetic transition. // Progr. in Theor. Phys. 1968. - V. 39. - № 2. - p. 285-311.

107. Huber D.L. Critical point anomaly in electron paramagnetic resonance linewidths and the zero-field relaxation time of antiferromagnets. // Phys. Rev. B. — 1972. V. 6. - № 9. - p. 3180-3186.

108. Griscom D.L., Stapelbroek M., Weber M.J. Electron spin resonance studies of ion-group impurities in beryllium fluoride glasses. // J. Non-Cryst. Solids. — 1980. V. 41. - № 3. - p. 329-345.

109. Griscom D.L. Ferromagnetic resonance of fine grained precipitates in glass. // J. Non-Cryst. Solids. 1980. - V. 42. - p. 287-296.

110. Kohler K., Mofke W., Bieruta T. Magnetic resonance (FMR, EPR) of chromium dioxide supported on titania. // Colloids Surf. A.: Physicochem. Eng. Aspects. 1998. - V. 144. - p. 81-87.

111. Bogomolova L.D, Prushinsky S.A, Krasil'nikova N.A., Trul O.A., Ste-fanovsky S.V. EPR of transition metal ions in ion implanted fluoride and phosphate glasses. // J. Chem. And Phys. Of Glasses. — (2002) — accepted for publication.

112. Kuska H.A., Rogers M.T. "Electron Spin Resonance of first Row TransirAi ^ t» j it? t" t xr // :xt1.on metal v^umpiex ions , eu. uy jd.i. ivaisci, jl,. xvcvmi. // iincisuicnuc ruuu., incw

113. York, London, Sydney. 1968. - 219 p.

114. Low W. "Paramagnetic Resonance in Solids". // Academic Press, NY and London. — 1960. — 213 p.

115. Bertini I., Gatteschi D., Scozzafava A. Six-coordinated copper complexes with si<g± in solid state.// Coordination Chemistry Rev. — 1979.— V. 29.— p. 67-84.

116. Bogomolova L.D, Krasil'nikova N.A., Prushinsky S.A, Trul O.A., Ste-fanovsky S.V. EPR of fluoroaluminate glasses implanted with titanium. // J. Non-Crystal. Solids.- 2001. V. 282. - p. 329-332.

117. Roth J. Chemical sputtering. // in: "Sputtering by particle bombardment". II. Ed. by R. Bechrish. Berlin, Springer-Verlag. — 1983.

118. Robertson J. Defects and hydrogen in amorphous silicon nitride. // Phy-losofical Magazine B. 1994. - Y. 69. — № 2. - p. 307-326.

119. Chen D.K., Viner J.M., Taylor P.C. On the nature of paramagnetic defects in hydrogenated amorphous silicon nitride. // Solid Statr Communs. — 1996. — V. 98. № 28. - p. 745-750.

120. Штутцман M., Бигельсон Д. // в кн. "Аморфный кремний и родственные материалы." Под ред. К. Фритцше. М., "Мир". — 1991. — Гл. 9. — с. 257-289.

121. Morimoto A., Tsujimura Y., Kumeda М., Shimizu Т. Properties of hydrogenated amorphous Si—N prepared by various methods. // Jpn. J. Appl. Phys. Part 1. 1985. - V. 24. - № 11. - p. 1394-1398.

122. Shimizu Т., Oozora S., Morimoto A., Kumeda M., Ishii N. // Solar Energy Mater. 1992. — V. 8. - p. 311.

123. Warren W.L., Lenahan P.M., Curry S.E. First observation of paramagnetic nitrogen dangling-bond centers in silicon nitride. // Phys. Rev. Lett. — 1990. — V. 65. № 2. - p. 207-210.

124. Lenahan P.M., Curry S.E. First observation of the 29Si hyperfine spectra of silicon dangling bond centers in silicon nitride. // Appl. Phys. Lett. — 1990. — V. 56. № 2. - p. 157-159.

125. Warren W.L., Rong E.G., Poindexter E.H., GerardiG.J., Kanicki J. Structural identification of the silicon and nitrogen dangling-bond centers in amorphous silicon nitride. // J. Appl. Phys. — 1991. — V. 70. № 1. - p. 346-354.

126. Warren W.L., Lenahan P.M. Electron-nuclear double resonance and electron-spin-resonance study of silicon dangling-bond centers in silicon nitride. // Phys. Rev. B. 1990. - V. 42. - № 3. - p. 1773-1780.

127. Yan H., Kumeda M., Ishii N., Shimizu T. Identification of a new defect in silicon nitride films. // Jpn. J. Appl. Phys. — 1993. — V. 32. — № 2. — p. 876-886.

128. Sazonov A., Nathan A., Striakhilev D. Materials optimization for thin film transistors fabricated at low temperature on plastic substrate. // J. Non-Cryst. Solids. 2000. - V. 266-269. - № 1-3. - p. 1329-1334.

129. Bogomolova L.D., JachkinV.A., Prushinsky S.A., Striakhilev D., Sazonov A., Nathan A. EPR spectra of amorphous silicon nitride films grown by low