Машинное моделирование распыления поверхности монокристалла в режиме прямого выбивания при скользящей ионной бомбардировке тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

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

На правах рукописи УДК 537.534

ТЕШАБАЕВА Нигорахон Ахмадалиевна

МАШИННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПЫЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МОНОКРИСТАЛЛА В РЕЖИМЕ ПРЯМОГО ВЫБИВАНИЯ ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕЙ ИОННОЙ БОМБАРДИРОВКЕ

Специальность 01.04.04 — Физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТАШКЕНТ— 1994 г.

РГ6 од

"} i

¡9 !

Работа выполнена в Институте электроники им. У. А. Арнфо ва Академии Наук Республики Узбекистан.

Н а у ч 1Н ы е руководители:

Доктор физико-математических наук ФЕРЛЕГЕР В. X.

Кандидат физико-математических наук ДЖУРАХАЛОВ А. А.

Официальны« оппоненты:

1 Член-корреспондент АН РУ,

доктор физико-математических наук, профессор ТУРАЕВ Н. Ю.

Кандидат физико-математических наук АТАБАЕВ Б. Г.

Ведущая организация: Ташкентский Государственны Технический Университет.

Защита состоится 28 апреля 1994 г. в 13.30 часов на заседани Специализированного Совета Д 015.23.21 в Институте электрон* ки им. У. А. Арифова АН РУ по адресу: 700143, Ташкент, ГСГ Академгородок. 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институт электроники им. У. А. Арифова АН РУ.

Автореферат разослан « 4.1 » 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета Д 015.23Л1 доктор физико-математических наук

ИЛЬЯСОВ А.

- а -

ОЕЦЛЯ ХЛШТ£]'Т,С1Ш РАБОТЫ

■ктуакмость таен: Распгаешю <5лчо исторччосхи первш юлением, ипщнкровоннш полной б<к{бацциросаоП, которое подвергалось. •ельнеч/у нзуггииа в сгзгагг с большой совокупностью фундаментальных ! прчкла,'?якх задач. К наетокдшу времени за счет усилий нескольких ■ юкояс.чи!! экспериментаторов; накоплен обкирний ¡гактологичеекий • из-■вриал по Мзмсргниш интегральних коэфГкционтов распыления энерге-■ических спектров и угловых распределений частиц, распияснкнх с юверхностей различной структуры и химического состапа.

Существенны и успехи теории распыления, последовательно углуй-кзцйй и раотиряхщей понимание механизмов этого нетривиального :роцасс'1. Еггкш достижением последних дет яахяегся установление :уцестаов.чмия трах механизмов распмяения: 'прямого выбивания, кае-рдкого механизма, механизма тепловых пикос, дайцих основной вклад ; распыленно п различных областях изменения (.¡асе, начальных энер-иП, угдоа падения налетающих ионоз, а также параметров бомбардиру-мой мгсаени. .

Следует отметить, что последовательная статистическая теория |&звита только для. случая каскадного распыления, которое вносит ос-оеиоЯ аилад в распыление при бомбардировке" поверхностей иенами редких масс иилоэлектронвольтнык энергий при но очень налах углах кольжения. В остальных случаях используются либо полуэмлерическио .одели, либо методы маишшого моделирования.

Одним из теоретически наименее изученных случаев является растение чистых и покрытых адсорбированными атомами поверхностей ри скользШих углах бомбардировки, где основной вклад .вносит пря-ое еыбиваше частиц.

Ь'еяду тем этот случай распыления очень вакен для .решения цело-о рдца фундаментальных и, особенно, прикладных задач. Дало в том, то распыление при скользкдих углах затрагивает только первые однн-ва слоя поверхности кгаенн и субмсносдойное покрытие б случае ого алкчия (ионно-сткмулнроЕг'Лная десорбция).. Поэтому такое распыленно вляотся уникальны« инструментом исследования поверхности веаестпс. субмонослойных покрытий: их элементного состава и структуры н& • тсмном"уровГш7Такого рода исследования совершенно необходимы как дп создания методических основ новых способов диагностики поверх-остк, так и для усовершенствования уже существующих, а также длч стеная широкого круга материален од ч <■. г. к и х задач.

Целью настоящей работы является расчет методом машинного моделирования распыления чистых и покрытых пленками адсорбированных частиц монокристаллических поверхностей при скользящих углах бомбардировки в режиме прямого выбивания, вычисление коэффициентов распыления, угловых и энергетических распределений выбитых частиц в зависимости от начальной энергии, массы бомбардирующих ионов, структуры и состава бомбардируемых поверхностей.

Научна«! иоиизна -работы заключается в следующих основных результатах, полученных впервые:

1. Путем модификации -программы, -разработанной для расчетов процесса рассеяния -ионов поверхностью монокристалла, создана эффективная оригинальная программа для исследовалия методом машинного моделирования процессов .распыления поверхности в режиме прямого зыбивания и -ионно-ст-ицулированной десорбции адсорбированных частил при скольа.»щей бомбардировке.

2. Дро ведено комплексное исследование закономерностей распыления и коннс-стицулированной десорбции при скользящих углах бом- ' бардировки, -включающее расчеты коэффициентов распыления к десорбции, угловых, пространственных и энергетических распределений распыленных, десорбированных и внедренных, частиц в зависимости от массы, энергии 5 кэВ«Е0« 10 кэВ, угла скольжения бомбардирующих ионов 25°, состава и структуры поверхности мишейи.

3. Показано, что'при скользящих углах основной вклад в распыление и десорбцию дают медленные выбитые атомы с энергией ¡гоЬ, сравнимой с характерной энергией частиц, распыленных в режиме линейных каскадов, в отличие от случая больших углов сколмкснин, г/ч прямое выбивание вносит вклад в вксокоэнергегическу» часть спек-троп. *

4. Установлены портовых значений углов скотленпя дли 'рассматриваемого механизма распыления в зависимости от массы и аит пли бомз&рлир/мде.'о иона и параметров структуры кристалла. О;;-.'.--- -делены условия нй/''->'.лее аф^пктиьного раепшения к

5. и'чар/;;:ена сдиоаначная свя;:ь измеримых на опыте характеристик энергетически*. спектров, углодох ч престран.чт£еикых распределений распыленных и десорбкроаачнкк ча-п-кц с параметрами структур.-: гоперхнос-.и в су^мзчослоРнкх .покц'гиЯ, Наличие ««-ез;» сьязи дяет гчмможноегь кутеу сравнения рассздпглннн:.. к измеренных уйспределгчяГ', ¡лехет-гь дкагчосгичеекуы информацию о состоянии поверхг.о-тУ;,

, - 5 - . .

б. Объяснена наблюдаемая зависимость поляризации излучения рассеянных под скользгщими углами частиц от наличия на поверхности субмонослойного покрытия. Показана необходимость точного ви«кс-ления траектории частиц для такого рода задач, связанных с неупругими процессами и электронным обменом отлетавших частиц с поверхностью. ■

Научная и практическая ценность. Научная ценность полученных результатов заключается в том, что с одной стороны - они позволяет получить более полную картину процесса распыления в целом, выявить его специфику и отличительные особенности при скользящих уг-[ах. бомбардировки, где распыленный поток формируется преицущест-¡енно за счет медленных прямо выбитых и десорбированьнх атомов.

С другой стороны - полученные результаты позволяют оценить юль распыления прк скользяцих углах как способа исследования менно 1-г 2 поверхностных слоев вещества и адсорбционных субмоно-лойных покрытий. ■

Практическая ца;;<ося> этих результатов определяется возмоа-остыэ их непосредственного приложения к задачам диагностики сос-ава и структуры поверхностей на атомном уровне, а также определена оптимальных режимов очистки н полировки монокристаллических эверхиостей.

На защиту выносятся:

1. Оригинальная программа, приспособленная для расчета мето->м машинного моделирования основных характеристик распыления в эжиме прямого выбивания и ионно-стимулированной десорбции адсор-¡рованных частиц.

2. Метод расчета и полученные данные по интегральным коэффи-!ентам распыления и десорбции при скользящих углах бомбардировки.

3. Метод расчета и полученные данные по энергетическим, углом и пространственным распределениям распыленных, десорбироваяных внедренных частиц в зависимости от массы, энергии, угла скольже-я бомбардирующих ионов и параметров, определяющих состав и струк-ру бомбардируемой поверхности.

4. Обнаружение порогового характера процессов распыления и де-рбции при скользяцих углах бомбардировки. Зависимость пороговых 1чений углов скольжения от массы, энергии бомбардирующего иона и ;:,;.;етров структуры кристалла.

У становление однозначной связи мевду харяктернгни особен-

- б -

нсстями б энергетических спектрах, в угловых и пространственна': распределениях отлетающих частиц с параметрами, определяющими состав к структуру бомбардируемо!: поверхности и субмонослойных покрытий .

6.. Механизм резкого уменьшения степени циклической поляриэа-• г.ии г.псселиньцс под скользящими углами частиц при наличии на поверхности адсорбционного по!срытия.

Апробация работы производилась на:

-- Областной научно-практической конференции молодых ученых (Фергана, 1990);

- У1 Всесоюзном семинаре по' вторичной ионной и' ионно-фотон-ной эмиссии (Харьков, 1991); • •

- Международном семинаре-совещании по диагностике поверхности ионными пучками (Запорожье, 1992);

- XII Международном вакуумном конгрессе, УНг международной конференций по явлениям на поверхности твердых тел (Голландия, 1992);

- XXII Международной конференции по эмиссионной электронике (Москва, 1994); . . ,

- Научных семинарах лаборатории "Теории взаимодействия заряженных частиц с поверхностью твердого тела"

Публикации. Основное содержание диссертации изложено е В ' публикациях, список которых приведен о конце автореферата.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, рисунков, библиографии ( "наименований) и содержит страниц машинописного текста.

СОДЕРШМЕ РАБОТЫ *

Оо введении обосновывается актуальность данной работы, показана ее научная и практическая значимость, новизна полученных результатов. Определяется цель исследования, приводятся основное положения выносимые на защиту.

•В первой главе представлен краткий обзор экспериментальны*, данных и результатов машинного моделирования процессов образования атомов отдачи при ионной бомбардировке мо^окристалличсских поверхностей.

Обсуздадтся экспериментальный данкы-? по измеряемы?* характеристикам атомов отдачи. Показано, что до »»стсяютп »«л.»-«;-,*'- »> г-с-

? -

конном проводилось экспериментальное исследование образования Систрих атомов отдачи, набявдеемих при больших углах скольжеикя, Образовании атомов отдачи при м&лнх углах посвящены лизь отдельно публикации. Этот важный вопрос только начинает исследоваться. Рассмотрены существующие способы машинного моделирования процессов образования атомов отдачи и различные механизмы вцбивання.

Обсуждаются экспериментальные и теоретические работы, в которых рассмотрены возможности применения спектроскопии атомев отдач:? для элементного и структурного анализа. Рассматривается связь явления прямого выбивания атомов поверхности с задачами ее диагностики. Показано{ что измеримые на опыте характеристики вибитнх частиц содержат разнообразную диагностическую информацию о составе е структуре поверхности, которая может бить извлечена путем сравнения " измеренных и рассчитанных распределений.

Отмечается, что экспериментальное и теоретическое изучение явления образования атомов отдачи- при скользящем падении конных пучков являемся перспективным методом исследования поверхности вещества, особенно структуры и состава ее одного-двух верхних атомных слоев. Нэсмотря на важность этой задачи, комплексное исследование данной проблемы методом■малинного моделирования никем непроводилось-; " , '

В конце главы I формулируется основанная на этом выводе пос- . тановка задачи исследования. Необходимо разработать эффективную программу для моделирования на ЭВМ процессов формирования атомов .отдачи при'скользящей бомбардировке, рассчитать характеристики г,того процесса для различных комбинаций' ион-мигень, разтйс граней мо-•цокристаллов и различных поверхностных структур, в том числе адсорбционных покрытий, определить вклад атомов отдачи в об^.-к ¡.оток распыления', установить связь характеристик, их энергетических спектров и угловых распределений, прямо выбитых атомов с параметрами структуры поверхностей н субмсгюслойшг-: .покрытий.

Во второй главе дано описание методики моделирования на процессов взаимодействия атомных частиц с твердим телом и образования атомов отдачи при бомбардировке поверхности монокристаллов.

Описывается кинематика элементарного.акта столкновения двух частиц, основанная на законах клаесицеской механики. В тод^та-* кспользопамы потениаал вэвимоцеПстдом Цигд?ра-1-ирза?ся-Лч гт'гар.ка л обратноквадратшшая аппроксимация потенциала -ййрео!»:«.

- 8 - . Углы рассеяния и траектории частиц находились путем вычисления интегралов рассеяния и времени. При использовании потенциала Циглера -Еирзака-Литтмарка интегралы вычислялись численно с помощью квад-' ратурной формулы Гаусса* Неупругие потери энергии рассчитывались - по формуле Фирсова, модифицированной Кишиневским. Учитывалось влияние неупругих потерь энергии на кинематику рассеяния.

Приводится методика учета реальной кристаллической структуры граней Г-.Ц.К. - кристалла и адсорбционных, покрытий, образованных атомакщ кислорода. В расчетах поверхность и адсорбционный слой считались имеющими идеальную структуру. Всевозможными дефектами, отклонениями от идеальности, в трм числе тепловыми и нулевыми колебаниями пренебрегалось. Рассматривались две хемосорбционные фазы кислорода на грани (100) Г.Ц.К, - кристалла: Р(2x2)-0,,соответствующая степени покрытия 0й 0,25 монослоя и С(2х2)-0 при степени покрытия 8 "0,5 мочослоя. . -

Взаимодействие частицы.с атомами кристалла и с адатомами опи-. сьгаалось в приближении парных столкновений. При построении траекторий использовано асимптотическое приближение. Учтена возможность одновременного взаимодействия отлетаицей частицы с нескольшлц атомами поверхности. Приводится процедура.расчета образования атомов отдачи вещества мишеней и адсорбционного покрытия. 5орма • поверхностного потенциального барьера, препятствующего атлету вм-битнх атомов, считалась плоской. Учитывалось прелочление траекторий и уменьшение энергии атомов отдачи при прохождении через этот барьер. При расчете характеристик внедренных частиц'бомбардирую-; щего пучка учптывалосёг»дви;.1ение в кристалле на глубине до 20 мо-нослоер, Чаг-.тит считалась внедренной в том слое кристалла, где ее конечная энергия Е < Ев( (Е^Р.5 энергия смещения атомов из узла кристаллической мишени).

При расчете влияния адсорбционного покрытия на характеристики поляризации излучения рассеянных частиц проводилось разделение траекторий рассеяния на три типа: частицы рассеянные от адсорбционного субмонослойного покрытия без проникновения в вещество; частицы прошедшие между поверхностью.и субмонослойным покрытием; частицы, проникающие, внутрь кристаяла.

В численном эксперименте энергетические, угловые и простпен-ч.твенные распределения атомов отдачи и профили распределения *

»недренных частиц строились методом гистограмм, основанном на

' - 9 - '. • •

подсчете числа траекторий частиц, попадающих в детектор с дани им угловым и энергетическим разрешением (в случае атомов отдачи) и застрявших в данном слое кристалла (в случае внедренных частиц), хранящихся в памяти ЭВМ для разных прицельных точек падающих частиц.

В третьей главе приведены результаты расчета энергетических спектров и угловых распределений атомов отдачи.

Исследованы особенности образования атомов отдачи при скользящей бомбардировке поверхности монокристаллов в зависимости от формы траекторий рассеянных частиц, которая определяется положением прицельной точки на поверхности кристалла. Так как процесс формирования атомов отдачи сильно зависит от соотношений масс f* сталкивающихся частиц, то были рассмотрены два характерных случая:" р >I - налетающий ион легче - и - тяжелее атома мишени.

Исследование траекторий ионов, рассеиваемых атомной цепочкой, двумя соседними цепочками в верхнем слое и движущихся в каналах и полуканалах на поверхности кристалла показало, что в условиях скользящего падения не все падающие ионы вносят вклад в образование ИВА - прямо выбитых атомов отдачи. Были определены .участки прицельной площадки на поверхности кристалла, эффективные в отеле образования ЯВА. Установлена связь формы энергетических, .угловых и пространственных распределений медленных ПВА (резко отличных от аналогических"характеристик быстрых ПВА, наблюдаемых iipit больших углах падения) , с видом, траекторий выбиваюцих ионов..

Приведены результаты расчета величины 5 - полного коэффициента-образования ПЗА (5 - число выбитых частип на один падающиь ион) в зависимости от массы, начальной з(№ргии и угла скольжение падающих частиц. Исследована ориентационная зависимость характеристик ПВА при скользящем падении. Типичный результат показан на рис.1(а,б,в), где для грани Си (IOGt) приведены зависимости величины S от угла скольжения Ц) при бомбардировке поверхности ионами hr+ и /Сг+с Е0=5 кзВ (а), 10 кяВ (.6) в направлении <П0> и с Е0=Ю кзВ в направлении <100> (в). Видно, что величина S имеет порог при мачых тр , ^ = величина которого слабо за- . знсит от массы падающего иона и несколько уменьшается с ростом тачальной энергии EQ. Существование порога обусловлено тем, что' три достаточно малых значениях ip энергия ЕА = т г)1 /2 (рпе О, =

йерпенцикулярная к порргшго««' ^'-■-^^"'-'»нагс скорости пяда-

0 ъ 6 4 г

о

Cü( IS0)¿>,¡9>

! Л

cl

- - У-

-1---J---J—-—u

Ö(f)oo^«o> Л-

é

!

■i

№

I_I

CutîcoXitx» ~Д Ée*ÍP©B ! \

! \

г ¿i б s « <2.- ffr' 16

Pw i

Зависимость полного коэффициент образования ПВА от угла скольжения

.■■¡i тазстшш) становятся меньше энергия необходимой ддч 'проникно-мп' иона поя поверхностный слои. При \j»tj>„ фт,тк1тч S0¡>) резко • ítct и досггигаот максимума. При • таких значениях углов, скольжения т., двигаясь и поверхностных полуканалах й каналах по длинным.

эффективно образуют ПВЛ с' поверхностного слоя. Поеле-тщй мс--»тонный спад зависимости $('р) в сйучае направления <П0> •¡ксяядкт ип-эа проникновения ионе в вглубь мипени и уменьшения ¡сситйчького выхода атомов отдачи, с поверхностного слоя. Резкое •шчне зависимости' 5С|>) для двух направлений (рис.16 и Гв) -обус-ялено различным расположением атомных.рядов в этих направлениях, мучао направления <П0> большая часть частиц отражаете?! от доп-цепочки, что приводит к эффективному распыления -первого слоя и :отоипому "'мсгшйсиио 5 с ростом . В направлении <100>, где '•ной попочки нот, падащие чпештты претерпевают плоскостное ка-•шроваиге ira значительных глубинах (вапоть до 20 ато"рвдс_ слоев).. •*cr> pnortinoimo первого слоя менсо эффективно. Зависимость S('í') -^ет в сто'! случае сложный, немонотонный вид,'связанный с декана-рованием частиц в. опроделоишк направлениях- -•/>. Из рис.1 также дно, что величина S при бомбардировке ионами криптона, (падаю-' ít ион тяжелее атома минет;) намного болыце, чем полученная при чбарцировке ионами аргона.

Приводятся результаты расчета энергораспределения ПВА dS/J.E л бомбардировке поверхности Си (100) в направлении <П0> н 100> ионами Аг* и Кг+ с коВ. Показано, что при скользящем

дении ионов образуются" медленные ПВЛ с характерной энергией нес-иько эВ. Во всех рассчитанных распределениях основной поток ПВА зет энергии I—10 эВ. С увеличением 7р - увеличивается количйст-. ПЗА с несколько-большими энергиями. Это связано с увеличением . перечной энергии, передаваемой атомами мкпеии, с ростом, ф . Бн-обнаруиено так;':е,' что с увеличением массы иона полуширина энергических'спектров ПВА возрастает.•Такая же тенденция наблюдает-при переходе от направления <П0> к направлению <1С0>;_

Опгсиваются результаты исследования пространственных' распре-чений ПВА. Показано, что при скользящем падении ионов-на'поверх-cté монокристаллов образуемые атомы отдачи имеют преимуществен-э -направления вылета. При бомбардировке поверхности С«(LOO) в прмлг;мки <П0> .это направление примерно перпендикулярно направ-чип <П0>, В случае бомо'арпирои^и поверхности См (ICO)'-ICO -.

направление преимущественного вылета составляет с направлением <100> уголв40°. Так как при скользящем падёнии ионы испытывают зеркальное рассеяние вблизи плоскости падения, то эти.результаты показывают, что в таких условиях потоки рассеянных ионов и атомов отдачи.существенно разделены в пространстве. Такое разделение дао возможность четко детектировать рассеянный и распыленный потоки п< отдельности.'

Приведены расчеты формы профилей внедрения падающих частиц I зависимости от массы и угла скольжения падающих ионов, кристаллог рафического направления кристалла при скользящей бомбардировке по верхностн. Профиль внедрения бомбардирующих частиц содержит макси мум, расположенный в приповерхностной области (3-й - 5-й моносдой который с ростом 1|) слабо смещается в область больших глубин. С ростом т}> увеличивается также полуширина распределения; Показано, что при бомбардировке ионами Кг* полуширина распределения, становится уже, чем в случае -Аг+. Обнаружено также, что при бомбардировке. поверхности Си {100) по направлению <100> из-за эффекта плоскостного каналирования ионы внедряются гораздо глубже и их профили распределения не имеют резкого максимума в .приповерхностной области кристалла. -

В четвертой главе изложены результаты расчетов энергетически: спёктроэ и угловых распределений частиц, десорбированных из субмо нослойного покрытия Поверхности можнфйсталлов В' результате ионно: бомбардировки. " '• • .

Исследованы рассеяние ионов Н и Дг+ и ионно-стимулированная десорбция (ИСД) путем прямого выбивания адсорбированных атомов, кислорода с поверхности монокристалла Ш (100) с субмонорлойным . покрытием атомами кислорода, соответствующими адсорбционным струк -»урем Р(2х?-)-0 и С(2х2)-0. .

Расчет рассеяния ионов о? адсорбционных структур производило также и э связи с проблемой поляризанни оптического излучения, ис пускаемого возбужденными атомами, рассеянными под .скользящими углами. Известно, что это излучение обладает высокой (^ ~ 50^) сте-пенг.п левой циклической поляризацией при рассеянии от чистых поверхностей. .При покрытии поьерхности кислорог,от/ 4 резко уменьшаемся. Дд? обз>яснелЦ)'п мехннкзма такого уменьшения мы исходили н.ч модели градиента июгк-чсги .форгиропагмя лолярчзоаанниго .аалучгннн Б речках лредстапн^кк« этой мидели лротодпг&ви, •что' поляризован-

- 13 - . ... .

оё излучение испускается только частицами, рассеянными-по траек-орилм I (рис.2), так как только эти траектории "чувствуют" гради-нт плотности функции распределения электронов вблизи поверхности, осчетами показано,-что их.относительный вклад составляет в 30^, то приводит к хорошему согласию с экспериментом (£расч ~ Ч gKcn ~ 17%) в случае рассеяния иона Н* от поверхности ИЦ100) 0С(2х2). ' '

Приведены расчеты ряда характеристик ИСД кислорода. На рис.2 , [зображены коэффициенты ИСД кислорода-Л с поверхности Hi- (100) гля структур Р(2х2) (I) и С(2х2). (2) при бомбардировке Н* (а) и 1г+ (б) с Eq=5 кэВ в зависимости от 1{/ . Из рисунка видно, что эа-исимойть S(tf>) имеет пороговый характер. При {Р<4>п ионы не могут |реодолеть потенциальный барьер, их траектории не проходят ниже томных цепочек кислорода и прямое выбивание' не происходит. При

прямое выбивание кислорода имеет место,,Оно производится атома-. im, рассеянными по траекториям II и III. Сравнение кривых I и 2 ¡оказывает, что зависимость S(^) чувствительна к типу адсорбцион-юй структуры. Немонотонное поведение фикции S(^) связано'с иэме-гением формы'траекторий II и III и их.относительного вклада в де~ ¡орбцига кислорода с ростом . .

Приведены' результаты расчетов угловых и энергетических распре-(елений атомов отдачи кислорода. Показано, что они проявляют высосу» чувствительность к степени покрытия и типу адсорбционной структуры. Следовательно, путем сравнения рассчитанных и измеренных экс-геричентальных распределений,"можно извлечь разнообразную диагностическую информацию о составе и структуре'поверхностей и субмоно-' ¡лойных адсорбционных покрытий. . ;'*

В заключении приводятся основные результаты и выводы, получен-ше в работе. . _

Основные результаты и выводы диссертации состоят, в -следующем:

[. Создана эффектввная оригинальная программа для исследования методом .машинного моделирования процессов распыления поверхности в режиме прямого выбивания и ионно-стимулированной десорбции адсорбированных частиц при скольэягцих"углах бомбардировки. t. Исследованы особенности образования атомов отдачи при скользящей ионной.бомбардировке поверхности монокристаллов в зависимости от формы траекторий рассеянных частиц и определены участки при-• цельной площадки на поверхности кристалла, эффективные в смысле образования ПВА. - . ■ .

.• -M -

Pu j. 2

й&ейсимость коэффициента ИСД от угла скольжения

3. Гассчятата когффициентн распьиения, пространственные 'и энергетические распределений ИВА в зависимости от.массы, .энергии, угла скольнсния ботлбардпруящих полов, состава и структуры поверхности иииэни. Показано, что при скользящих углах падения основной вклад.з распыление дают медленные выбитые атомы, имеющие преимущественным направлением выпета' и-энергий кэВ, в отличие от случая больших углов скольжения, где прямое выбивание вносят вклад'только в высокоэнергетическую часть спектров.

4. Установлены пороговые значения углов скольаения для рассматриваемого механизма распыления в зависимости от массы п ¿энергии бомбардирующего иона и параметров структуры кристалла. Опредо-лены условия наиболее эффективном распыления и десорбции.

Ь. Комаюксным исследованием образований ПВА обнаружена однозначная свяпь измеримых на опыте характеристик энергетических спектров, угловых и пространственных: распределений расп/яенных и дееорбкрованных частиц с параметрами. структуры бомбардщзуемой поверхности п субмонослоЯных покрытий.

5. Объяснено экспериментально наблюдаемое резкое уменьшение сте-

. пени циклической поляризации рассеянных под скользящими углами частиц при наличии,на поверхности адсорбционного покрытия.

: . СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ'

.1. Джурахалов A.A., Парилис З.С., Тешабасва H.A., Умаров Ф.Ф. Моделирование на ЭВМ молекулярной динамики движения ионов в поле pjyx атомов // Тоз.'-докл. научно-практической конф. молодых ученых. - 'органа, 1990. -C.G9. • ! . ' .

'¿. Умзров S.S., Дяурахаяов A.A., Тешабаева H.A. Образование? ,чс-1ог. стдачи к послойное распадение поверхности .монокристалла при .n-iytwHfH под скользкими углами // Вторичная ионуая и ионно-фо-•'.гй;«1« :<»'иссия: Тез, докл. Л Всеоояз. семин. -'Харьков, 1991» К 5. -С, 1207-209. ' . '

3. Джурахаясв A.A. Тетабаева ILA. Особенности образования >?омсэ отдачи при скользящем падении ионов На поверхность монокрас-■плла // Диагностика поверхности иойяими пучками: Тез. докл. ¿¿едду-:ар. -¿«чйнпр;-еовещ.-Запорожье, 1972. •• . • •. •

. r,::hnrahalov А,А,, Tenhßba^v» ii.A», Yadgarov 1,1), Grazing

•on (¡.-¡Altering and «puttering of eingie ciyotale of cataplw. compo~ diion. // AbBtmote of papers of the 12'th Intern, Vacuum Сспвп'ав

nu 8t.M Intom» Conf. я.-ч+'t Surfaces, 1992, '

• r. 16,5. Джурахалов A.A., Тешабаева H.A., Ферлегер B.X. Машинное моделирование рассеяния и коино-етимулироваН:гой десорбции кисло- , рода при скользящей бомбардировке поверхности Ni (100) ионами ti и Аг+ // Узбекский Физический журнал. I993r. .v 4. C.Gb-67.

6. Умаров Дяурахалов A.A., Тешабаева H.A. Образование атомов отдачи и послойное распшенне поверхности монокристалла при облучении под скользящими углами // Поверхность. 1994.2. -С.304-309. '

7. Джурахалов A.A., Тешабаева H.A., Ферлегер В.Х. Машинное моделирование рассеяния и ионно-стимулированной десорбции кислорода при скользящей бомбардировке поверхности //'" (100) ионами

I!* и Дг+ // XXII конф. по эмиссионной электронике: Тез. докл. - Москва, 1994.

8.. Джурахалов A.A., Тешабаева H.A. Расчет характеристик первично выбитых атомов отдачи и профилей распределения, внедренных частиц при ионной бомбардировке поверхности монокристаллов под скользящими углами // Узбекский Физический журнал. 1994. !," 2.

СИИШУЬЧШ ЕУРЧАК ОСТИДА ИСНЛАР БИМ1 УРИЛАЙТШ МШЖРИСТЛЛ СИРИИ ПН Г ТУРРИДАН-Т№РИ УРИБ ЧИНАИ5Ш

холщаги туивдии зэд-да моделлаштишш '

ТЕШАБАЕВА НИГОРАХШ АХМАДАЛИЕША 1&снача мазмуни

Мснокристал сиртини сирпанувчан бурчаклар остида ионл&р ' бнлан урилгаида туррпдан-турри уриб чикариш ^олидаги тузпкп ва «он-рагбатлонтирилган десорбцилнинг ^онулиятлари тад^ич этилгдн.

Туэгта га десорбция когзффициентлари^ туэритмгэл ва десорб-тялангзи заргачпларншг бурчвк ва энергетик тачсимотлари хисоб-излгои. 1-;аралаетгш1 жараёнлар учун сирпашгш бурчапшинг чегара-п!й 1?:Яматлари аншрангал. Монокристаллар сиртини ион л ар бнлан :ирп?лувчаи бурчаклар остида урилгаида асосон маълум бир йуналнш-п .учи б чпк;/п'и паст опертаяли бирламчи туртки атомларнкнг %осил улкви курса тилган;' ' '■

Уаррач'аларнинг уйронган '*ояда кислород атомлари б план к;эп-анган сиртдан сочшигаида улариинг- цикливс ьутблйшипи даражаскнянг -шайки и тулунтдриб берилгал. . •

Омшггш натижаларнкнг сирт диагностика«!. насалалсрига тадбик

ПИЛИЛИ ЦуХОКЯУЛ ЭТШПаН.

. ' COUPUSSR SIMULATION OF THE SINGLE CRYSTAL SPUTTERING AT CRASWiG IOIT BOiffiAKEiEIiT IK KNOCK-Cif REGIME

Tsohobaeva, H,A.

••' ' Summery

Ilia peeulic-ritieu of tha sputtering and ion-:;fcinwlatied. tie« eorbtion (ISI)} of single crystal aurfaceo .under graaiuB ion \iav.~ b^rdment were inveotiyatcd»

Tho sputtering and ISC yields, angular end energy dirHrlbu-. tiona of sputtered and desorbod particles ware calculated* For the conniderntion procesueo the threshold valuoa of the fiianciii!', incident ansleo were determined. It iu aliovai that uudr:r ¿»ranins ion bombe.rdr.ient the low energy .oputterod atoms with preferential direction of the emission are formed. The dependence of the seal-tered excited atoma circular polarization degree on the surface coverage value by oxigen adatoma was'explained,

Tha application of the results to the surface diagnowtic problems is discuaaed.

Нодклгало H (M-4.TL — . < 'i V*

Оормит буц«ги бОхМ'Л,. Б»м«га ти.шгрйфская J* I. Печ«1 «РОТАПРИНТ,. ОЛъм, ffO Тира» У/v1 s:u,' Здмэ £ /с "

Тинвгр.ф« идишлш «_С>зн, ЛИ Ра-п)6лтш, yjCnuaa:,. , 70017а Ташкент, г.р. М. Гористо. 74