Послойное исследование твердых тел заряженными частицами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

41

2 \ Ш\Р

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЧОКИН КАНАТ ШАФИКОВИЧ

УДК 537.533:539.2:621.315.592

ПОСЛОЙНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ

01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Алыаты, 1994

Работа выполнена в Физико-техническом институте НАН РК

Ведущая организация: Научно-исследовательский технологический институт, г.Рязань

Официальные оппоненты! доктор физико-математических наук,

профессор КОРАЕЛЕВ В.В.; доктор физико-математических наук, профессор КУПЧИШН А.И.; доктор физико-математических наук КАДЫР2АН0В К.К.

Защита состоится " /5"" д^релл, 1994 р. в /у"3° часов на заседании специализированного сонета Д53.08.01 при Физико-тезпичооксы институте НАН РК по адресу:

480002, г.Алштн, £изш:о-тезничеекий институт НАН РК.

С диссертацией шлю ознакомиться в библиотеке ФТИ НАН РК.

Автореферат разослан 1994 г.

Учений секретарь специализнро-вашюго совета Д53.08.01, К.ф.-U.il —7 Ы.И.ШТЕНЕАЕВ

ОЩ.'.Л ХАРАКГЖГСТККА РАБОТЫ

Актуальность теш;. Развитие выоокотехпологическп! производств базируется из гглрокш внедрении различных средств измерения и контроля. Соврэнешто тенденции перехода !яп:роэлектро1пш! к еблзсти субижрошшх размеров, проблеш катализа I! ксррэзиошшо явления, процессы при третш и смазкэ -бот далеко по полный круг вопросов, где предельно октуальгази

СТЗЛИ зпдпчи пизлизз ПСВерХИОСТИ I! 1Тр:ГПОПОрХТ!ост;!НК слоев.

Для исследования Снзшсп резко неоднородны! по составу и структуре границ раздела необходим свой прсенял методов. 3 настоящее врет ¡прокос распрсстрсншгле получал метод послойного исследования тзордых тол зоряплспши частицйш, суть которого заключается п кс'чО'ттацш метода анализа поверхности и универсального способа снятия слоев о пеиозьо пенного расгшлешгя.

Вольете возмоглоетя п совокупность цепких практических результатов, полученных методом олектроппо.1 слг-спектроскспип (ЭОС), аыдеетули ого в число оскопит при лропедеппп диагностики поверхности твердых т?л. Однако в плане трядщионного использования ЭОС является поверхностно-чувотш1тзлыпгд методом количественного анализа цаториалов с однородный по глубине элементным составом. Поотоиу дальнейшие перспектив« ЭОС, как метода исследования, видятся в выходе ЭОС из качественно новый уровень развития и понимания, который позволит проводить исследования электронного строения, фазового состава объектов через анализ тонкой структуры линий в ояе-спектрах. Это трудная физичеокая задача. Экспериментальные и методичссгае аспекты ее связшш о проблемой выделения из слоккого спектра исходного онергетического распределения озяе-олектрснов в чистой виде, пэ искаженного другими процессами. Такие спектры, в своз очередь, станут основой проведения количественного анализа высокой точности. Очерчивая границы интересов настоящей работы в .области ' олектрегаюй спектроскопии, укгяе.и, что. послойное исследование твердых тел стоит перед необходимостью разработки метода количественного о:.:е-анаяизя материалов с рэзко неоднородным по

глубине елементным ооставоа.

Главное требование, предъявляемое к ионному травлению при последовательной распылении твердых тел, сводатоя к выполнекшо условия его минимального воздействия не елемеитный и химический состав вскрываемых поверхностей. Оптимизация процесоа ионного травления заключаются в том, чтобы путей индивидуального выбора параметров ионов для конкретного иатериала шшепп предсказуемо уменьшить Негативное влияние ионного пучка.

Рассмотренный перечень вопросов является черезвычайно актуальным и требует комплексного исследования фундаментальных процессов взаимодействия заряженных частиц кэВ-ных энергий о твердым телом. Дополнительный пнтерео к рассматриваемому диапазону анергий частиц розной массы обусловлен тем, что ьлектроны и ионы коВ-ых снергий позволяют дифференцированно изучать електронный и ядерный механизмы ториогения зарягенных частиц в конденсированных средвх.

Основной целью работы является:

1.Разработка физических аспектов прикладной влектронной еяе-спектроскопии твердых тел, как спектроскопии електронныг состояний и методе количественного анализа материалов с резко неоднородным по глубино елементным составом.

2. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия ионов низкой анергии с твердым телом, установление оптимальных условий проведения послойного ионного травления материалов, разработка методов прогнозирования воздействия ионного пучка на результаты поолойиого анализа.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

1. Развит новый подход в теории многократного раосеяния олектрснов, испытавших малые потери енерпш при двикетш в твердых телах, который в приложении к спектроскопии на отраиение позволил решить задачу о формировании фона неупругих потерь вблизи отдельных лшпй! вмиссионного спектра и получить новые фориулы, удобные для математической обработки экспериментальных спектров.

2. Предложены новые окспериментальные и теоретические

иетоды:

- исследования плагцетшх стругстур п спектрах ХПЭЭ;

- восстановления тс:псой структуры лгппш в эмиссионных влектрстшх спектрах;

- колпчестпешюго око-внализа материалов с резко нсодиородашм распределением олеиентов по глубина;

- нссл^дсгзсппя дпффузконпш: процессоз з ггрнпопертноотних слоя7. тверда: тел;

- численного рггешш класса обратных кинетических уравнения Еольцизна, спясынакцш: процессы переноса, внерговиделегаш и рзстшлекия при ионной бомбардировке твердых тел;

- математического моделирования послойного анализа шгогоксшонентгшх систси, позполлпдаа прогнозировать при ИОННОМ распилегаш перераспределение атсинсй плотности компонент в приповерхностной области твердого тела н определять вленонлшй состав сплава по датшм сет-спектрального спплнза поверхности распиленной шпзапп.

3. Получена ' совокупность hoblzx пкеперплептальшх и теоретически:!: данных о велнчиюх коо.'№щнон?ов упругого отракешш олэктронов от поверхности различных материалов, сопоставление которы:: позволяет опр-эдолять отпсаенив длин свободного пробега олектрснов относительно упругих и поупругяг столгаовештЯ в твердых телах.

4. Пропедено детальное теоретическое ц окспергшенталыюэ исследование форцироваппл профилей пространственного раопределешгя пошо-галиантпрсвашяг о ппзкоЯ шгоргней примесей; показана прнтепшальная возможность пседодспзкпл пробегов шшлантиропашпп: ионов низкой анергия п образцах о резлшсЯ пероховатостыз поверхности.

5. Развита каенпдпчя теория ряогшлензш З'лгнупда для ионов низких онергпЯ; хорошее согласие о с1:спзр:мептсм било достигнуто после В11я>эчеш1я в теортпз распыления оригинально?! модели твердого тела, анизотропии каскадов выбитых атс.-юв, точного сечапкя пон-атошюго рзссошпш на потенциала Штльсогта-Хаггмархэ-Етрзскз (ВХЕ), учета олектронного Top.tc:::cin:n.

6. Методой инвариантного включении получено"псвоэ уравнение

для ковМлциента распыления в модели полубесконечноЗ среда, разработан метод его решения, позволивший получить соглаоувдиеоя о экспериментом зависимости приведенного коэффициента распыления от угла падения ионов.

7. Установлены оптимальные экспериментальные условия проведения послойного исследования твердых тел по энергии, углу падения и массе распыляющих ионов.

Практическая значимость

1. Методические разработки автора расширяют возможности физического експеримента и могут быть использованы в электронной спектроскопии твердых тел.

2. Предлояенные методы расчета могут бить использованы при исследовании:

- коэффициентов упругого отражения влектроноз от поверхности твердых тел:

- распределений по пробегам электронен, испытавших малые потери внерпш при двивешш в твердом теле;

- тонкой структуры линий в электронных эмиссионных спектрах}

- угловой и энергетической зависимостей коэффициента распыления;

- атошюго перемешивания ионным облучением;

- элементного анализа многокомпонентных твердых тел в процессе ионного распыления; ""

- определения скорости диффузии элементов в приповерхностных слоях твердых тел;

- тормозной способности веоеств.

3. Приведенные в работе данные по параметрам функции распределения электронов по пробегам могут бить использованы в электронной спектроскопии твердых тел.

4. Разработанный метод исследования образцов о произвольный распределением элементов является Солее общим методом количественного оже-анализв.

5. Разработатше методы исследования позволяют оптимизировать метод послойного исследования твердых тел.

Созохутосгь плутал полегюпиО, разработанных в диссертации, ücrmo кпалтфздфсззть как нопсэ дсст:г:сш!о п развитии поропагячшпого цслрзздсппя £лвта твердого талп - взаимодействие •ппллетшх чаотац г.оВ-ти опоргаЗ о позорхпоо<гьэ тсердап тэл.

ГГолсненнл, внноаишз па зппгпту

1. Метода рэочета дгГфзргациальянх ковЯацкегаов упругого и кзупругого отражения олэктроноп от поварзностея . бзоотруктургшх

тзердцх тел и шгпюлэпия распродолспгЛ по пробегов

олвктропоз, кспитистк налуэ потери спорли при спаси стсгекш в пецестпэ.

2. Итлптпчзсютз соотношения, сгшеипзгэдо спектр яоупруго рзооопгошх олектропоз пблизи отделыпп: ::<:г.'Л п-ыесионного стз::трз„ позволявшие еооогсновллзоть тотсуа структуру иоходтпя „иппЛ в ' и/асеиошшх олектрсшпис спектрах, паходпть дттф^орзхщпзлышо сзчзптш поупругого рзеогякпл олекгрсиов из епзкгроз аПЭЭ.

3. Мзтодячеизго рззрзботге: иооледепсялл погертпсопяга п сбъсшшх потерь спэргяг в спектрах ХПЗЭ па ограпешю.

4. Иэгод ко.ачгогвгшпе-З опо-олекгроокошт иэгерталоз о рзэко кеодпородпш по глубша распределением оле«зетоэ.

5. Чиолешшо мотоди ргсэпия обратил;: кпнатггчосгяп урзвпеппЛ Больцмана, orraeunarsjEt прошптовсгаю уокорзшшх попов в таардотэлышэ гглпегш, внэргсводолгплэ при хтлсптацпп и рзспилеппе позегспоотпих атсмов rrpr конлс;! бомбардировка.

6. Атшгогюсхгая сппроксяизцпя ебчгнпя упругого раосогагля ионов на потенциала БХБ п области i~:3::::z вперт! частиц <с<0,1), способ учета аппзотрсгпс! кзскздз п катода гементоз, годзль твердого тела для гадзч гготлпктацш! к распндзиия, позволягг^уа учесть фнзичесине особенности arcvnoro рассс/пшя п рзалькеи твердом vaло.

7. Уравнения для кооФйэдзептз рэ«яггл?:п;я п ь'оде/п полубесконэчноЗ орэдц Т1 П2Т0Д ira рэггсзпш.

3. Методику пэго'ддспзл ' хсяслшг? стсоростеЯ лЗОТэвя

влеиентов в ггрпповсрыюстшх слоях твердых пра тгр.ичоскап

отаиге.

9. Иетод «стецатичеокого ыэдаллропшшя послойного олаиентиого ампа слогашх с:;отсш и результата его приложения к исследованиям ишоней о иалым содэр:::с;:::с:.: гс-охлангаровйалоЛ приноси и бшшршк сплзпоз.

10. Экспериментально пщшдйлешшо ii ^аоротичеспгг обоснованные соткызльные условия иоапаго грзалензя прл поеяо£эш иооледовшеш кшлангарованшга слоев.

Апробация работа. Ооноыше разультсты работы обоуздалзсь па Маздуиародисй :гон$эрзнцяа "Псгшся куплаэтацзя в полулроаодашгог к других *!оторлала2и (Шишка, 1903), iîo VII ВооесвзнсЯ кокферошеш "ШсяуодзСотвий атошах чае?Л1 о твердым телои" (Нкиск, 19G4), Ï3C III ВепсозиоП вколэ по цокас£ гшплсштацгл (Ад^а-Дта, 1935), m Нсздународнси рабочей совещшаш по ииплаьтпша! конов в подупроиодшасл ы друпш каторзали (Боцгр..ш, 1905), иа VI Всесоюзном симпозиуие "Вторачко-влострояися, Сотозлектропнвя с^гпссии и спектроскопия поверхности твердого тело» (Рлsciîù, 193£), па ИХ, XX, X2I Веосовзшiz шзфэринцияг ш omwuuœnsoS олзгкрокзкз (Таскают, 1904; Клев, 1907» Даншгрэд,

1990), па IV Бсосоаэно.л совсцыаш по редаациожп^: дефэктш а металлах (¿лиз-Ата, 1936), на I и II Республикой конференциях ,!С:;з::;:с твердого- чолй . и воске сблаота еа пркыенеппя" (Караганда, 1935; Караганда, 1920), па ВоосеггиаП ког-форгнщц: "Пенно-лучевая 1хда£ш:ацзя матерпЕлоз" (Квуиго, 1989), на I Региональной щ-^эргктш paonyasu; Срэдпвй Aosî и Казахстана "Радисццогатя г^дзшеа твердого гола" (Сшариздц,

1991), па г.:о^аупсрод;;оа кс:&аре1щш IB12Î-S2 (Горуанлл, 1992).

Публи1;е;гг;. По материала, Еосзда^а в дассартацп», опубликовало 35 cïsïcîï и гозаооз докладов.

ОДгеи pï6zïu. Хдвсергацая соотоат из своденпя, двух ча«тсО, шеоти глаз, аакхзясЕа: к содэрс^г 324 отранвды, вюззчагззх 201 страницу иагагопкекого текста, 72 расунка, 16 таблиц и егшоо:; цитируемой латвратуру из 310 па^ановаяиЗ.

С СЛОЕНОЕ СОДЕРЗАНИЕ РАБОТЫ

ЧАСТЬ I. ЭЖСТРОШЦЛ СГШСТРОСКОПШ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

ГЛАП\ 1.1. ФОИАТРОВЛИ1Е сс11а 11ЕУТ1РУГОГО РАССЕЯНИЯ ВБЛИЗИ ОТДЕЛЫ¡ЫХ 2!ШССИСШГОГО СПЕКТРА.

Двинские олектроноп а твердом тело' сопровождается процессами неупругого рассеяния. В спектрах отрпгегашх частиц ото отчетливо проявляется в виде структуры характерлстпчес:их потерь опоргни влектрэпгхи (ХП23), следущей за пиком упругого отражения. Аналогичные пскагепля начальной фор.'м дигеш псточтапсз частиц шект место для она- н £ото-олектроиов.

В порзсЭ глсвэ развит некий теоретический подход к сггасшпга таких прсцэссоц ¡хогоггратного раасеяиия частиц в бесструктурных твердых телах. Ннтороо представляют малые потерн енергии одектронгаа, опредолягг^е фон ■ неупругого рассеяния вблизи отдельных лппй омнсснсппого спектра. Роезппо данной задачи начинается о расс\готге?п1я многократного упругого рассеяния частиц, исходила уравнения дпхггепня для которых наиболее прости.

0стзпсе:*мся из вычислении кооДОщчеита упругого стрзпзнля (КУО) эле!:троноз от прпорхпостн твердых тел. В методз инвариантного вюазчепия (Амйзрщгипп 1943) КУО олегстрснсч удовлетворяет нелинейному иптегральнотгу уракнезпта, ресеште которого традиционно постоя методом нтерзц'й!. В дкоссртсцет разработан новый метод ого решения.

На первом этапо, используя условия спмметртш для- КУО Я(п ,п ), походюз урзвнегоз преобразуется к вэду. когда ропепио удобно некгзть с пемгдъз разложения по погпнемел Лгг'андрз:

Л<» ,п п (21+1)(2^+1 )П° Р. (2/131)? (2;!71)соо[т(',;-0о1)3. (1)

га«0

Здесь п -едашчгай пектср, ептилярзлделы.'гтгг пспряндепта падакдего потока, » - единичный вектор, карзллелыш?! пепрапленяэ отрзяенлого потока, а с^зрнчзскпо коордпнатп Есктота п. обооначепи через в.-аопмутальпнй угол, 0. - полярный

■ I I

угол и

Походное ;штогрэлыгсе уравнение для ;сг'.::дого значения гл

распадается на оистецу алгебраических уравнений. Алгоритм ыетодэ прослежен на примере вычисления интегрального по азимутальному углу КУО (в=0). Решение ищется для конкретных значений велкчзв I , и I. - соответственно длин свободного пробега влектронов

О I 1П

относительно упругих и неупругих соударений п является чаотнын. Общее решение задачи ыохио получпть, представив Я(р0,(11) в вида степенного ряда

К/ l J'n ' (2>

!>« 1

Последнее выражение равносильно разложению КУО по числу индивидуальных актов упругого раосегашя влектронов. При отом функции г ((¿„,11.) не зависят от величин I , и I. .В работе дан

nul О I I п

иетод нахождения величин г (М-.й.)-

п О I

Если W(ji ,с) - до^ференциалышй косфрпглент неупругого отражения влектронов из состояния (ц ,Е).в состояние (ци ,х,с) - распределение стих алектронов по пробегси в веществе, то uosho записать

о

!nU0,lii,t)^âxP(e,x)Qlii0,lii,x,t), (3)

о

гда Р(е,х) - функция Ландау.

При е=0 фую<ция ¡f 1 fJ0,il ,с} переходит в КУО tfi^.fJ, ,Iin). В случае е«=0 Р(£=0,г)=ехр(-г/1. ). Следовательно коаффициент

I П

упругого отражения влектронов ) представляет ообой,

О 1 1 п

согласно (3), преобразование Лапласа функции Q(P0,Pt,r)s

]. Распределение по пробегам

О J 1 п 01 in

упруго отраженных электронов Q(V0,pitT) вычисляется о поисаьв обратного преобразования Лапласа Q([fl((i„,I■ ),х).

0 1 О 1 i п

Аналитическая вввямшоеть ,1. ) от 1. дается выражением

0 1 in i п

(2). В результата ?г:;:ого преоОраэовшшя ииоеи:

о —Х/1 *

О (»„.Л,.*) - } I i,(î /Ч.,«"o'<V 6 " . (4)

а 1 m я о о 1

Поскольку опертая потерь с существенно иеньпе первичной энергии частицы Е, допустимо прибликение квазиуттругого рассеяния,

когда дифференциальные сеченая упругого и пеупругого рассеяния считаются пе зависящий от величшш онергяи потерь с. В частности, отн предположения о неулругих потерях леаат в основе •ттвнениЗ Ландау. Поэтому достаточно распространить данное предположение на процесо упругого рассеяния. Приближение квазиупругого рассеяния будет означать, что

0(lio,lti.r,c)'^Q(!io,lil,x,e=0)-Q(iio,iii,T). Область применения отого приближения оценивается как £<0,1С.

Окончательно шеей:

".'(flo.iij.O ) в I - , (5)

ami I rf

[ • + ]

! n

гдо Яу(и) - днХферешщзлькое сзченнз пеупругого рзсеяния (ДСНР) в объеме материала. Здеоь и далее аргумент о будет указывать па прсобразовшпю Оурьо отсй Çyinaîtnt о аргументом е. Выраг.-епиз (5) описывает епотстр упруго и леупруго paccemnnix электронов.

Tmssj образе.!, суть предлагаемого метода расчета fcioroitpnTHoro рассеяния эдектропоа сводится к последовательному енчислош-э вероятности' упругого рассеяния, распределения олектрсноп но пробегай в веществе посредство.'.' обратного преобразования Лапласа н искомого распределения с помспьп уравнения (3).

Приуепенгго данного подхода к егге-олектропгм позволило получить следующее выражение дли спектрального распределения С1Л1т:!руешп: поверхность:-:) твердого тела сгго-(фото-)оде!:трснсв:

ï.n 1 - if(¡1,0)

J (и) = — ¡1- . (б)

2 1 - Xv([!)

В (iî) .7(д,о)-нлтегралыигл по углу еплзтэ епоктр кэуягуго стрпг.-ег-г:': олектротгев о первично?! онэрпгей, р-хне! сперппг Г.ОГ.бу::ЗДС!ПГНА о-з-олсктрсиоз, H углем П2ДС1ГТЯ crcsas(tl).

Числогягно расчоты КУО н параметров ого расложения (2) прспэдепи дтс скрглпгровпшгого кулспссского пстептизлз стемл и длл потешала, полученного методом "лртгл-сст-з (ППсу, et al, 1975). При втен для первого пэгепктзлз с:гр?дол,::п: 7.5 чхзноз су?--?и (2), а

для второго - 12. Величина Ы=28 обеспечивала относительную ошибку расчета ке более 1%. В случае кулоновского потенциала параметр окранироввния изменялся в пределах 0,1...О,001, а для сечения рассеяния по Райли КУО електронов с энергией 2 кеВ определены для 26 простых веществ. В диссертации показано, что зависимость гп от п о хорошей точностью можно аппроксимировать как

Тогда:

-а п -а п г в 1 в , (7)

п 1 з

-а -ай

V ' V

я - —^- 4 -_- . (0)

1-е I ,/1. 1-й а+ 1 ,/1.

• I > п е I I п

1а -а. , -а. х ч

Я (г) --I А.е ' ехр -(1-е •) — , (9)

I , ' I . ;

в \ * I

-а.

а.в 1 г / г.

В I • I 1 п

;/(и) - I -—- . (ю)

¡•>1 -

е ' + (1- К (о))г ,/ 1.

V V ' » I I П

Формулы (5), (6), (Ю) описывают фгн неупругого рассеяния вблази емиссиошшх линий олектронного спектра и содержат в качестве неизвестного параметра величину отновения 1в,/11п- Одним из путей нахождения величины 1 ./I. является сопоставление

«I I п

оксперименталышх и теоретических (2),(8) значений КУО, в которых величина является подгоночным параметром.

На рис.1 представлены экспериментальные и теоретические значения КУО електронов при £»2 каВ , р0«>1 , агссоя(р1)»421б° для влементов о различным атомным номером! Эксперимент проведен на спектрометра 1АБ-2000. Все исследуемые образцы с площадью поверхности 1х1ша обдин пакетом одновременно устанавливались на держателе манипулятора, чем достигались одинаковые экспериментальные условия измерения КУО этих элементов. Поскольку экспериментальные значения КУО получены в произвольных единицах, то показанные но рис.1 величины приведены к КУО серебра.

!! n

N

к"

00 00 2

Сплошная кривая на отси ряеушсе соответствует расчету о I. (БсаИ, БепоЬ, 1979)» о птрих-пушстнрная о I. ( То!ш1а1ш , 9t а!»

I п

1935). Видно, что экспериментальные дашшо укладываются в границы теоретнчсскгос значений., В качество. I лутао брать полусумму указанных тесрзпгчаских значения. Формула (8) ' позволяет рзплть

оксперпыептальпсму эпачешпо 1С/0 найти релшпшу 1п(/1.

обратную задачу - по Хорсггео

согласна теореглчеепа • и океперююнталькш: значений *'>"0, получешюо о копользсзалиси д'лКеренцнадьлшд еочспкй упругого рассеяния олектроксп на нзолзгровяшгых птсызх, говорит о тсч, что ххшпчеекуи связь элементов в даннсм олуше пс^зга игнорировать. Тогда I едогяого соединения легко шгатодлетел через полные езчажт упругого рассеяния влектропов па отемзх его составля?.:^. Следовательно, ш:спер:гиентальноэ еггрэделетте сел:гпаш I /I.

г> I I п

елегнего соединения равносильно спрздолзшпэ неизвестной I. .

ГЛАВА 1.2. ВОССТЛЬ'ОВЛБГгЕ ИСТШГСЛ '7СЦ.11 ЯША Е'^ССИОШШ аЛЕСТРОКНЫХ СШКТГСЗ Нплгчтгэ грзггщн вещества пр:п:однт к супвствовлпгэ яс~?ргпгс2т:пг: стзпопгЯ егебоды олсктрапгхЛ гтлг.с^'г. Прсцооаи потерь гнэтчтя олэкгрспсм при дв:г::тгп1 л обк:п пэгеджага и при пересечении у:.', ггорорлхсотп обрзеця яялязк-'сл кегагясгитя сс:'!п:1я:.г.1. Исстсу тппгГГ опоктр потерь ¡Не) лвлглтоя счорткой спектров потерь в ебьенз "у(с) :: :п пзрзрзпоогт Я [с) :

а

//(с)=|с1с '¿Уе(Е-С' ) /Мб1) . (11)

-т

Задаче нахоздения #„(с) столь ко слоила, кок п нахождение V (£).

с v

Поэтому диапюстика пиков потерь анерпа: б спектрах неупругого рассеяния электронов заключается в поиске ^в(с), 'МО и дальнейшей вычислении дифференциальных сечений неупругого рассеяния электронов на поверхности и в объема.

При рассмотрении поверхностны.; потерь анергии мсядю ввоота тонкий поверхностный слой эффективной толпевш й„, только находясь в которой электрон способен к возбуждении поверхностных состояний. Благодаря малой тол:;ине эффективного слоя сЗ Е ~ 1Л (Коваль и др.,1976), електроные траекторш; в ней прямолинейны. Тогда, согласно (3). имеем:

]У8(и)»ехр 1(К8(о)-1)С/(1а1 , (12)

где 2Й(0) - ДСНР на поверхности в фурьо представлении, С^йд/Х^.

длина свободного пробега электрона относительно неупругого рассеяния на поверхности, - средний косинуо угла:

Следовательно,

//("о.^.и )- егрК*в(и)-1)С/йв) Яу(л0,пги). (13)

Аналогичным образом преобразуется функция .Ди), представляющая профиль неупругш потерь энергии о^е-влектронаип:

г.п 1 - Л'у(р.и)

.7(0)* ехрЦя (и)-1)С/п] — (1- . (14)

3 ь 2 1 _ А-(и)

Спектры ШЭЭ на отраконмо (13) имеют сложную структуру, являясь суперпозицией готов потерь анергии электронами но поверхности л в объеме материала. Б диссертации предложены экспериментальные ыатодц. идентификации этих потерь.

При малых углах рассеязшя электронов (5°) спектры ХПЭЭ состоят ;:з пиков поверхностных потерь и описываются выраиениеи

(12). В этой случао решение уравнения (13) дается формулой

° (-1) Ш С*в(е) ■ РаЕ - Щс) . (15)

¡*ч 1

которая слугит для определения ДСНР (С/рв)Яа(с) по дошшм окспер::?.гаптп (Ш - означает 1-кротиузэ свертку). Поскольку пелшпша X (с) нормировала па единицу, то площадь под кризой пробил однократных потерь позволяет определить величину Г-с!/Iе . Так для А1, Се и !.'о экспериментально определена

С 1 п

числешша значения С при квВ, равные соответственно 0,07; 0,060; 0,066.

ДСНР для объосшх потерь опоргия »окно вычислить по спектрам ХПЭЭ, получешшм при больши углах рассеяния. Геометрия проведенного эксперимента соответствовала нормальному падегагз электронов и их регистрации в Ш1тервале углов отрзпетм 0^42*6°. На первом этапе расчета, используя фущздпз (с), опредллмшу» по спектрам ХПЭЭ при малоугловси рассеянии, находился спектр поверхностши потерь

UJc) = Е V o"C/i'G (СЯ„(с)](п1 (1S)

п-» nI i-C

для дшпшх углов и прохогздешгя поверхности. Далээ cncicrp

ь»

объеглап: потерь виергип П^(с), согласно (11), езгпголялся операцией обратной свертки экспериментального спектра о функцией If (с) (13). Сорчулы (5),(10) слупят для определения ДСНР av(e) объемных потерь по Î7 (г).

Посла того, ksiî по спектрам ШЗЭ гооотоиоалеян дСНР Я„(е) п 2 (с), шгаолг-гаэ фугаарп! неупругих потерь (14) сгго-олактрснов из продотатшло? труда. Тс-сттгрсвспиэ лрэдлягоемого ?/згода било провэдепо по госегскезлзшта KLL спо-лпнап «яеяпмя.

На рло.2а лрздзтавлая J(e) недаКзроттнрсзаппгй ШЯ. оггэ-спвктр 11 (посла ешпттопяя кз полюго спзктра лтшейко опядащего фола), бугпгдия ппергзтнчзегзп: потзз:т> ■ с^о-плскгрекоа (14) построена о использованием ДСНР Кп{с), Я (с), раочптешшх по спектра!! ХПЗЗ il при 1> 1390 оВ. РйХ'.слстругфоватшал форма лпнпа 0(е) иоталпого сго-споктра показала на рис.26 «тлс"!с! ггрнгей.

Рис.2

Это Функция принципиально отличается от зависимости (пунктирная кривая), вычислешюй по стандартно!! методике с использованием спектров ХПЭЭ. Последняя на некоторых участках принимает отрицательные значения. Мохно заключить, что предлагаемый иетод дает но противоречащую физическому смыслу истинную форму суке-линии. При атом подгоночные параметры отсутствует, т.е. разработанный метод менее подвержен действию субъективного фактора.

При обработке экспериментальных кртшх на рис.2 проводилось исправление спектров на аппаратурную форму линии, определяемую пикой упругого отражения. Для его выделения из спектра ШЭЭ был предложен оригинальный метод разложение сломшх спектров на составляющие его пики.

ГЛАВА 1.3 КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЖЕ-СПЕКТРОСКОГШ После того, как был выделен "чистый" охе-епектр Фи) и определена площадь под отой кривой, можно перейти к количественному око-анализу. Высокая точность анализа определяется правильностью вычисления параметров, характеризующих индивидуальные особенности исследуемого объекта. Это, в первую

очередь, I. - длина свободного пробега озе-влектрона относительно

I П

пеупругого расоегап:я и I? - фактор обратного рассеяния. Известные в о:::е—зпектроскоппи методы расчета I. ^ и ?, пр:!метгмн для однородных материалов. В диссортаща! разработан новый метод количественного смз-ттлиза образцов о изреченным по глуб'гне од ПОНЯТОМ соотявстд.

Ддпнл свободного пробегз 7. но порядку велтггпи не пт-П'лиает пес: олыг'х кемлтсшгах рпезтссний. Элементный состсв образца в узком тонком щкактрпоетном едм мс::л:а счлтлть постоянным, усрадгшшое знэпегко которого передает ста-спэктр. Псотсму I. находится, как и для однородг.:«! слетом, через

1 п

олсмс-нтш:й состав пэперхтюотного сдоя. Процодл"1- п.тгелезгтл солггаш 1. по :вк;у упругого отрз::ггг:тя рлосмотрзнз «дпео п гл.1.

1 п

п-узктор сзродоляртся енергетзг-пекг'м рлепроделепнетг вдектроиез, пдрри: из глубины тпезп п пзгегекгтгггд щт'новергностпый слой толгг.пюя I. . Поскольку сгрггопг:* ноте::

1 П

утрируется по хпутрзшиге здоят ч<дг,ествп, та ого вычислить, г-кзя только элемзнтннй ссетг.з н.л пегзрннззп с^пгцт. В роботе предлагается находить П-$з::терг нспользул потптй гспктр неупруго отргл'"31вгчх электроне-! (НОЭ), непосредственно кг>'!1рл-'г~;й п одном екопорлллепте о слз-апалнзсм. •

На порвем птапе отрг>5зтгл длпхего метода ироггдено сксперлнепгдлшоэ носледозотл: :■ опллтрлл! п^ттрутаго лтрлллтлтл электронов 35 простых и елонггых всг.естз, птом'-нз г:."'-:; злементоп т-отэтял злполпллт интервал значений от до 2-33. Вез ог'рлс:-;г собирались в л,питий ппкз? и о,п!ог.р:гзгиа устгсслитлись нз плзче мг.г^'чуллтора спектром:трл, нем доетитллссь полуплти": енлнтрев г, сгпгк угдепдх, Г:л-рилл игр—гнгого путла

т.'-ллллел 3 к "-В пгл гор" л."ином углу пирс-игл "п:о:лц. Угол ллллдл ли л :п нон ли оостллл'ти <1 _ -". С"' z¡:l МОЗ по-рнл.л.: в ртген/о модулпрл! гр-легл-пуллл о поело,л.'.т'Л'й гэррл'л'л:::! интенсивности но гт-тнем^рнезть оплилрлл:л::Л1 чунлл лнг.л.лплл'г: лнллнплтор"!

Т'орллрллнл : лгллеллн получен':: т спг: НОЭ 1(2,Э ) на плотность-нлроллноетл нг'улругого лтеолгнлл рлоктргнов нрогодилзоь по л^'лнн'ч г;о.".гого ;:лл:олтз ц-:')

Е

р

П=К | 1(Е,0А)сШ . (19)

50 оВ

Нормировочные множители К для всех исследованных материалов были равны мезду собой с точностью до ошибки вкепершента. Это обстоятельство свидетельствовало в пользу того, что измеренные спектры НОЭ 1(2,8^) близки к усредненному по углу выхода энергетическому распределению электронов в полной спектре. Коэффициенты НОЭ изученных материалов описываются аппроксимирующим эти значения полиномам

'г}(2) = - 2,93*102 + 2,77х103 I - 7,31*10"4 й2 +

+ 9,04х10"6 I3 - 4,07* Ю"в 24 . (20)'

В случае многокомпонентных систем эффективный порядковый номер соединения определяется неоднозначно. Лучшее согласие с кривой п(2) простых веществ достигнуто при следующем задании 2

1 1

Измеренные спектральные распределения КОЭ обладают интересной закономерностью: на участке 1,2-1,6 кэВ спектральные распределения НОЭ больпшютва элементов совпадают между собой по

интенсивности. В точке Е=Е /2=1",5 кэВ значение втой интенсивности

р

описыпзется выражением В. ,Л2)=0,107х10"4[0,55+0,001-2-1,5»ехр(-0,2x2)]. [1/эВ] (22)

1 У 2

Другими словами, функция представляет собой плотность

вероятности выхода влектронов с енершей Е=Е /2 под углом 0. из

Р »

материала с атомным номером %. Обнаруженную особенность в спектральных распределениях неупруго отраженных электронов с. энергией Ер=3 квВ, которая проявляется в области Е /2, удобно использовать для амплитудной коррекции спектров НОЭ, для чего интенсивности линии в втой точке необходимо присвоить значение функции В, ,.,(1). Отметим достоинства такого подхода. Во-первых, известна вмпирическая закономерность поведения интенсивности

спектра НОЭ и дапноЗ области на образцах о хорошим качествен подготовки поверхности. Во-вторых, возможная ошбка в определении 2„Л слогашх соедтшэнгй' устраняется тен, что фугасция В, ,„(2) имеет

Вф 1 У 3

малые приравнял в стрсксм штерзало изменения I. В-третьих, ксштенспруется влияние сероховагоети поверхности на спектр НОЭ; ерзЕПЛтелыпЯ вксперкмепт па образцах с гладкой п шероховатой поверхностям:! показал пезависюгасть формы линии спектра КОЭ от топогргфш поверхности, поэтому первое условие обеспечивает условия компенсации. В-четвертых, рассмотренная порлирозка пргаодат интересуемый спектр КОЭ в соответствие о плотностью 'электронов эжоеии п данном энергетическом и угловом диапазонах в пересчете на одну падаюдуп частицу. И последнее, интенсивность

в области Е /2 спектров электронов, отраженных от неоднородных по р

глубине образцов, такае подчиняются зависимости В1/Г1(7>) ■ В атом случае окоперпметэлышв данные били получены от мишеней, содержащих тонкий слой поверхностных загрязнений.

Если провести преобразование оксперплбнтзльного спектра п выразить ого в относительных единицах:

3(и,0А)=1(Б,0А.)/1(Вр/2,9д) , то п-фактор ыояю определить как

ЕР о(Е,Еа)

п» 1,? Геи?-— в (2)3(В,0. . (23)

и(Е ,В ) 1/2 А

Е р °

а •

Для однородных по глубине материалов прозедстпше кемзрепия позволила установить елодупцуи илг,грическуп формулу для Л-факторз:

П(2) а 0,6817(2) (Я /Е -1)0'4 . (24)

• р °

В случае количественного о^е-аналпза материалов с переместим по глубине ' влеиепттлгл составе.'! П-^жтор следует вычислять нопосредответаы мптогрировакием спс::тров НОЭ та Формуле (23). Идея прнмепэшя отей Сормулн к такш опотспам затетнается з том, что функция 20ф) слабо зависит от , а отноептольпое

изменение П-фагсторэ при 2 > 13-20 исезго оценить кзк

Для материалов с 2^18-20 ошибка в определении 2еф не оказывает практического влияния на величину И-фактора, рарочитанного по формуле (23). В диапазоне < 18-20 сам по себе П-фактор имеет малую величину и погрешности в его определении моано игнорировать, поскольку результаты количественного оке-анализа будут изменяться в пределах ошибки эксперимента.

Проведенная вкопериментальная проверка данного метода определения Кфактора неоднородных по элементному соотаву веществ показала его высокую еффзктивность.

Тагам образом, в первой части диссертации разработаны повые метода исследования тонкой структуры влектрошшх вмисоиошшх спектров и количественного оае-анализа неоднородных по вленентнох1у составу материалов.

ЧАСТЬ II. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНОВ НИЗКОЙ ЭНЕРГИИ С ПРИПОВЕРХНОСТНОЙ ОБЛАСТЬЮ ТВЕРДОГО ТЕДА Детальное рассмотрение процесса ионной бомбардировки при распылении выделяет целый комплекс, безусловно связанных мекду собой, явлений. К шш ыояшо отнести ионную имплантацию, дефекто-образование, атомное перемешивание, радиационно-сишуллрованиог движение атомов мишени и др. Исследование каздого из этих явлений дает определенную информацию, а их совокупность позволяет восстановить физическую картину взаимодействия и воспроизвести ее математическое моделирование. При больших енергиях ионов ета задача решается в рамках классической физики на основа кинетической теории переноса Еольцмапа, т.е. о позиции единого математического формализма. В области низких анергий применимость кинетического подхода не столь очевидна. Ответ на втот вопрос мокно • получить при сравнении теоретических расчетов с вкспериментом.

ГЛАВА 11.1. ИОНННАЯ ИШЛАНТАЦИЯ ' Результаты многократного рассояния частиц зависят ' от особенностей единичного акта рассояния и определяются потенциалом

взаимодействия иона о атомами шшэни. Практически все проведенные до настоящего времени расчеты в теории переноса атомных частиц основизались на линдхардовской экстраполяции импульсного приблияения атои-атомного рассеяния на большие углы (Lindhard ot al,1963). Здесь приведенная енергия частицы е и угол ее рассеяния ® формально объединяются в одну безразмерную переменную Ф=сз1п(0/2), а дифференциальное сече1ше упругого рассзшгил становится Оуш'.цией только одного отого параметра. В области малых энергий стаякивакаихсл частиц такой подход призоди? и отабкпм и следует решать задачу парных столкновений точно. В втем случае футгацил рзссепния зависит как от онерпш налетахщей частицы, так п от величины анергии t, переданной в столкноъегагл.

В настоящей работе проведены чколетше расчеты точной функции рассеяния для потенциала Вильсона, Хаггмарка и Еирзакз (ВХБ) п строкам интервале изменения приведенной энергии с«10"7...Ю"1. Выбор потенциала ВХБ обуслоплен тем, что при точней репешш задачи этот потенциал пр:шодит к хорошему соглэино теоргш о изЕеотншп экспериментальными дзтпггн по пробогем частиц (Буренков и др.,1935). Поиск аналитического шра^енпя, херего аппроксгалгрук^эго тюмотто значения, щешол к слодущеыу соотнопешго для даЗФэреициального сечсппя упругого рчееояния:

da „ _ c-^t'^'hU.t) dt , (26)

2f

где а,Ь,у - известные величины з теории копией !гиплантац:т, завзсязиэ 05? ого'етого померз к швеи сгаясгзакгркхея частиц;

V в 0,26 + 0,0425 13с ;

Т(<с,t) * 1- (1,3и,5а1яс+0,1б31бя-) Í>'<íl/3 ;

/Не) в 0,71 + 0,253 Ije + 0,0303 •

Область применения формула (25) соотвохогаусг пп-ерзоду спзргмй е<0,1. При гЛО, 1 допустимо пшульегаэ np:¿ "г.готгз.

Иэхоздепио рзз«п1«1 урзвл-зпнл 3ojn-w«£iia п приложении к вопросам Hcinica гсолоитецга представляет собой слсетую натемзтаческуз задачу. Гз литература пзшотно нзо::олм:о мзтодов

решения, которые применимы, если дифференциальное сечение упругого рассеяния представлено в импульсном приближении. В настоящей работе предложен новый метод численного решения для общего вида сечения рассеяния, когда функция раосеяния зависит от двух параметров сиг, например (26).

В экспериментальном разделе исследовались профиля пространственного распределения имплантированных ионов азота с Ве, Б1, Се, Ре, КЬ, Ыо, а тага«* ионов В*, ?*, Аа* и БЬ* в 51. Кизковноргетичесхая имплантация ионов азота в атомарно чистую поверхность и последующий послойный анализ проводился в едином экспериментальном цикле в камере спектрометра ЬАБ-2000. Имплантация ионов В*, Р*, Аа* и БЪ* осуществлялась на ионно-лучевом ускорителе ИЛУ-4. Толщина распыленного слоя образцов определялась весовым методом о помощью разработанных и изготовленных кварцевых микровесов, которые размещались • на манипуляторе спектрометра. Относительная ошибка составляла не более 1Я. Данные експсримента подвергались цифровому сглакиванию и исправлению на конечную глубину оке-англизе.

На рио.З приведены экспериментальные и теоретические профили пространственного распределения атомов езота, имплантированных в Б1 с низкими энергиями и йод различными углами падения. Теоретические кривые (сплошные) являются решением ишетичекого уравнения методом моментов и построены с помощью распределения Пирсон-IV. Данная модель предполагает движение частиц в бесконечной среде, где поверхность реального твердого- тела отождествляется о плоскостью источника. Эта неточность мояет быть решающей при малых энергиях ионов, когда полное торыогение происходит в приповерхностной области. Оценка влияния граничных условий на форму распределения проведена путем сравнения о расчетами М.Чубисова, выполненным;: методом молекулярной динамики для полуограниченной мишени (пунктирная кривая).

Экспериментальные и теоретические исследования профилей концентрации ионов В*, Н*, Р*, Ав" и БЬ* в кремнии, а такае К* в Во показали, что для ионов низких энергий допустимо теоретическое описание закономерностей формирования премией концентрации имплантированной примеси в рамках кинетического подхода.

о

г л у б а п а , А

Рио.З. Профили пространственного распределения азота, имплантированного в кремний при различшх анергиях п углах падения: а- 0,5 квВ, 0в;0- 1,5 каВ, 0е; в- 1,5 квВ, 35е; г- 1.5 кэВ, 70°. 1- експеримент; 2-расгтределе1ше Пирсон-ГУ; 3 - расчет методом молекулярноП динамики.

Профили концентррции имплантированного азота в Pe, Ce, НЪ, L'n состояли из приповерхностного максимума и максимума в объеме материала. Увеличение анергии ионов приводило к относительному уменьпеиию интенсивности первого максимума и увеличении второго. Положение второго максимума совпадает о модальным максимумом распределения азота, расчитанного теоретически. Физическая природа интенсивного пика на поверхности при имплантации азота в Ре, Се, 1ГЬ, Ко может быть обусловлена обратным отражением "легких" атомов азота на "тяяелых" отомаг матрицы.

Поверхностно-чувствительный елементный анализ в сочетании о ионным распылением обладает высоким разревенпеи по глубине, однако рельеф реальной поверхности объекта мо&ет вносить болы-па погрешности в измерение и интерпретация результатов неоднозначно. Ситуация типична для профилей проотранствекного распределения внедренной примеси, созданных ионами низкой енергии но малой глубина.

Е нестоящей главе описаны результаты теоретического п окспериыентального исследования профилей . проотранотвенного распределения ненов, юшлантироаашшх в подольше образцы о гладкой и шероховатой поверхностями. Установлено, что шероховатость вызывает умирание експоршентельного про&нля концентрации в облзста больсух глубин и появлеш!е спадакцего фона. Операция вычитмеш фона, предложенная в работе, позволяет в значительное степени устранить ote искажения п получить профиль распределения, который киелп бы пр^еоь ггр:' пзшактоцки в шшонь с идеально гладкой поверхностью. Проведенные нослсдовшшя позволила установить, что обнаруженный поверхностный гож II в Гс, Ge, 11Ъ, lio но является следствием послойного.снализа образцов о вэроховатой поверхностью.

Всроятншн механизмам образования поверхностного пика могут быть радиыцюпно-сипгулировакше диффузия п сегрегация пришей. Облученная попами tüfein» представляет собой неравновесную систему, стремление которой к тер«од:п1£;.спсскс:.;у рагшовеехз сопровождается пространотвешша пэрзмецоше« атомов. Пра данной температура система"'достигает состояния некоторого локального термодинамического равновесия. Если атот ооьект вывести из положения локального минимума, то moisjo ожидать, что дальнейшее

донесение к роЕНовеснсну состоянию Судет • сопровоздаться пространственным перераспределением элементов, которое по своему характеру аналогично изменениям, произоподаим на pamieft стадии после облучения. Поэтому для лучшего поыэлатпш явления масса-переноса и его направленности в объеме образца исследованы изменения профилей кмплэнтировашкзго азота в Be, SI, Pa, 1ft, и Но при изотермическом откиге, активизирующем термодинамическую зктшзнооть.

Эксперимент показал, что повшепие температуры образцов Вэ, Si, Ре, lib, содержали небольшое количество имплантированной примеси азота, сопровоздзется выходом атомов И на поверхность. Были получены кривые сегрегации внедренных атомов для всех изученных систем.-С точностью до чувствительности метода анализа диффузия атомов II в объем материала не обнаружена.

Согласно термодинамическому подходу "движущей силой" изотермической диффузии является градиент химического штейциала, который прямо пропорционален локальней скорости двкиения элемента. Следовательно, ■ скорость" двиаения пркмесп является фундаментальной физической величиной. Совокупность полученной в работе экспериментальной информации позволила, не привлекая диффузионных моделей, вычислить средние локальные скорости V(x) движения примеси за время отхига, используя одну из форм записи законов Фика для одномерного случая:

J(x,t) п 7(х) C(x,t) 3 C(x,t) Ь

-- - — [T(z)>0(z.t)] , (27)

at ах

где t - время, J(x,t) - поток атомов примеси.

В разработанном методе вычисления самосогласованных экспериментальных значений футтцин V(x) о помощью уравпений диффузии (27) в качество грагсгпшх условий задачи использовались кривые сегрегации.

Исследования показали, что скорость потока направлена в сторону поверхности и имеет немонотонный характер (ряс.4). Она гозрастозт от поверхности до некоторой глубины, прзвпзающей проективный пробег пшлзптяревзшяи частиц, п далее убывает вглубь материала. При втем скорость дпффузил зтемов азота в Ре

50

Рлу6и//а., А

Рис.4. Изменения пространственного распределения (1) N в Ре после изотермического отшга (2,3) и средние скорости потока азота (4,5) при различных температурах: 2,4 - 373; 3,5 - 673вК.

значительно выше, чем в 81. Поэтому релаксационные процессы в Го оказывает более сильное влияние на окончательное распределение имплантированного азота после торможения. По-видимому, данное обстоятельство является одной из основных причин формирования пика концентрации внедренного азота у поверхности Ре, ве, !ГЬ, Но при комнатной гсмпературе.

Как у^:е отмечалось, термодинамической силой', приводящей в движение имплантированную примесь после се остановки в шшзни, является градиент химического потенциала, велшпша которого зависит ст многих факторов. Одним из шх иоает олуетть другая пржеоь, присутствующая в облучаемом образце или вводимая одновременно о первой. В диссертации установлена такая эавистаооть на примере взаимного влияния имплантированных в 21 атомов В и II: в процессе высокотемпературного отшга £1, раздельно имплантированного ионами В+ и 1Г, атомы бора стягивается к поверхности, а азота - к области их проективного

пробега, однако при взаимном присутствии наблюдается коррелированное движение внедренных примесей и происходит накопление в области проективного пробега и атомов И и Б.

ГЛАВА 11.2 РАСПЫЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ КОНАМИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

Распыление в послойном анализе является механизмом вскрнтил поеых слоев вещества. При построении профилей концентрации скорость распыления определяет масштаб распределений по глубине образца. Поэтому определению коэффициента распыления уделяется большое внимание. Замет™, что эта величина практичес:си не копе? быть измерена в процессе проведения послойного анализа произвольной мишени. Основным источником получения информации о величине коэффициента распыления слукит теоретический расчет.

Распыление твердых тел ионной бомбардировкой является результатом каскада атомных столкновений в граничных, т.е. поверхностных слоях вещества. В то ке время, правильные физические представления об этом явлении слокилиоь благодаря теоретическому исследованию модели бесконечной среды. Центральное место среди них занимает каскадная теория распыления Зигмунда.

Уравнения распыления Зигмунда являются обратными интегро-дифференциалышми уравнениями Больцмана. Пр!бегнув к существенным упрощишям задачи, Зигмунд получил решение урзвчезшй в асимптотическом виде, справедливом при больных энергиях частиц. Для ионов низких энергий теоретические значения коэффициента распыления (КР) плохо описывают экспериментальные данные.

В настоящей работе преследовалась цель проверить примешзлооть теории Зигмунда к распылению твердых тел ионами тизклх энергий. На пути аналитического подхода встречаются зепреодолимые трудности. Поэтому был разработан численный метод решения уравнений Зигмунда. В целом он подобен тому методу, <оторый использовался при рассмотрении иошой имплантации, по «ряду с полиномиальным разложением была использована ¡ппроксимация решештя кубическими сплайнами.

Новый метод численного решения уравнений позволил развить теорию Зигмунда и провести расчеты КР о учетом: точного сечения тгругого рассеяния ионов (26); электронного торможения; «изотропии потока атомов каскада. Для включения эффекта

ышзотрошш каскада необходимо было расширить систему решаемых уравнений и разработать метод построения анизотропной составляющей распределения.

Впервые в теории распыления введена модель твердого тела. Отличительней особенностью модели является то, что потенциальное полэ атома в твердом теле строится,, опираясь на такие характеристиш кристалличесшх твердше тол, как внериш сублимации, образовать! мекузельногО атома и вакансии, т.е. основные физические величины предлагаемой модели находятся вкопершлентально. .

Основной вывод проведгшшх расчетов сглш^чаегоя в тем, что для дв::::^тд:1Хол попов о онергиеЕ, больае£ 30-40 вВ, закон рассеяния определяется чисто парным взаимодействием, a нш:а -потенциал твердого тела налагает ограничения на максимально лоъиомаа ¡тгругие передачи онсрпси по сравнена с томи, которые имеют место для чисто парного етолшовешя. Следовательно, учет снерлст салзи стсмоз в твердом теле приводит к оолаЛлсшш тормозной способности .вещества для копов . малой оноргшх. Поскольку подлвлявдоо число стомоз в каскаде нигкозпорготичш, то вто обстоятельство шест прешщаглалшав ¡значение дли процесса раопилглехя.

В работе преездзш pao'icay КР Si, Си, 0о цопаш аргона с ещргие:! каВ при нормальном ух'ло иг падения к ярозздк»

cpein^KHJ с raiDiir:: вт:е;;огп::,;епт;и:хлз:1!.;п значения:.::;. Едина ^е::;:::;.: герт.н^усгпл тргиезреи Сила <1он;ла иоверхлоошсго согащ&иилгога бер^оря, ютарзд гэдздорезглгоь бартером сэрэмэпо!: кр.т:т^:::1 (Kj^cz: и др., 1579). а'еоргтдчзах::^ ццсчсягя LT горста eoivn..ejT-o<- о г.кзп.'гглгыгс^ и c'i:icwbc::t zi с ¡гочиазг'ьв до сглбь.

ПССЛеДЛОХ'О.

Чхсясиасо j.c:.ci:zc ургтпюinni позеолло'.' езредэдздь II? гзбрд«-» сел .ьр;; повальном пс-даал! пзкоб. Но на пр-кте;« чапая геометрия ьэтргчазтод па часто. В оснсплс:.:, осеЗсЬхэ игл поолейкем иредиочгеххио отдаотся ксоз: углом шдец.;:» коиоз. Од;;а':з и;:,: иглии углах каскадлсл: теория Зххплупда негппеллгп..::;, кэокслыу исхода? из модели кордого тола как бе сколе**лей среди.

В касто;!_,ей г..алс пелесей нзвий подход i: расчесу когфОЩиента разпилеппя полубэскопсчкид сзсогрукгдасг Егорах

тел, основанный на примененном в первой части работы методе инвариантного включения, точно учитывающим граничные условия задачи. Получены новые уравнения для коэффициента распыления»

¿у( I ) р |

|"и(!' (Я0)+1)(Е0)Д0]У('1 (В0,М0)+ ^ " -7 Е 0

■ КГ^ [<1- т^^'Ч'-^о-^м+

и 0| 1

)Е0 >

+ 'а1 ><Бо'~^огЯ1 + /¿Г Г<1ра {11 (В0, р0; Г, )У«1»(, Л э) +

и о

+ ^"(^.РвЛ*",)^11^^)] , (23)

где - 1Е'

' и о*

о 1

7^'1.)- плотность вероятности упругого рассея:шя на атоме мишени частицы о внергией Ек и направляющим косинуоом р в состояние Еи~Т,[1.; 0* - облаоть интегрирования ЕУ(Г) - неупругое рассеяние на электронной подсистеме о потерей энергии Г, а(,>,170- полные сечения упругого и нзупругого рассеяния соответственно. Если («1, то внешней частицей является атом мишени, а при ("2 -раоематршзаемиЯ ион.

Поскольку уравнение (28) чпляется линейным ц функция У(,)(Б,р) определена только в области полохительных значений Ц (0-1), то решение аппроксимировано линейной ксмбшштией произведений некоторых известных функций р (Е) п полиномов Левандра Р((2(Ь1):

п»Н

У'п(Е,Ц)* Г* (21 + 1)У!!,$> (Я) Р. (2/1-1) . (29)

|-о 1п " 1

п — 1

На рио.5 представлено сравнение вксперяментвлышх (Ocohaner, 1973) и теоретических значений гдашвденного КР. При етои в расчете использована одна пробная функция н четыре полинома Лекандра. Результаты свидетельствуют о хорошей оогласии теории о вкспериыентои.

ГЛАВА II.3. ПОСЛОЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ

Как уае отмечалось выше, послойный елементный анализ основан на процессе последовательного удаления тонких слоев вещества, лрошедоих диагностику влементного ооотава. Ваитйпее требование, предъявляемое к механизму вскрытия внутренних участков цпшеня, заключается в той, чтобы онятио верхнего олоя вещества не искажало физических своПств оставшейся части материала. Так при ионной травлении мишени падащие ионы сравнительно глубоко проникавт в образец и способны вызвать необратимые изменения на пути своего пробега. Очевидно, при атом существуют некоторые оптюлалыше условия проведения иошюго травления, которые цкшаизирузт негативное влияние иошюго травлещш на шгшень и делают процесс ионного травлешш более нейтральным.

Заключительная глава работы посвящена теоретическому ц окспорименгальнэму выбору оптимальных условий проведения ионного травлешш, о тгпс:о прогнозировании результатов и осибок експер:,агента при проведении послойного исследования твердых тел.

Как показал охшт, весьма чувствительный ззвдпсаторсм внешнего воздействия иошюго потока по::ет слущть малая примесь азота, вводимая в ипаень низкоонергетическоИ имплантацией. Влияние распыляшего ценного пучка на локализованную в приповерхностном oj.oo прпмзеь сводится к атомному перемешиванию в системе к приводит к размытиа первоначального распределения. Поэтому за критерий величины иока^-вдего воздействия принималось ушфенио простей концентрации. Ksi: yze отмечалось, только в Bs и Si, среда всех исоледовашшх материалов, кяиантнровеяныЗ азот формирует ушшодальноа распределение, (¿орла которого , о одноа стороны, соответствует теоретической, с о другой - имеет четко выраженный максимум и высокие градиенты концентрации на спсдакцих участках распределения. Поетому оти системы наиболее пригодны для модельных BKCùepxLMeiiTOB.

Рис.5. Сравнение теоретических (сплоишо и пунктир мне фипче) и экспериментальных (Oochnner,1973) зависимостей ;тносителыюго коэф^шнелта распиления У(0)/У(б-0) для 1,05 :;оВ от угла ппдония -3 при рэегшлении Al, îl, Ag, Та не; пин Ar* (а) п Си нонг.чи 'Je", Ar*. Хг\ Хэ* (б).

Исследование влияния угла падения котюго пучка на результаты послойного распыления проводились о использованием гонов Ар4 енергией 2 коВ в интервале изменения углов падения 0-70°, отсчитанных от нормали к поверхности образца. Эксперимент показал, что с увеличением угла падения распылящий ионный пучок вносит меньшие возыуиенпл в систему. Аналогичная ситуация имеет место дакэ при очой'ь малых анергиях ионов в 0,5 кеВ. Оггпшалышм углом падония для послойного анализа слодует признать угол 70°. Дополнительным преимуществом такой геометрии служит тот факт, что при Taïaix углах коеффцциепт расгахлешш достигает своего максимального значения.

Поиск нпилусих значений внерпш иошшго пучка проводился при угле падуга 70°. Энергия пучка конов Ar* варьировслаоь в пределах 0,5-4 каВ. Последовали/"; показали, что внергия конного ny-wa не долгов превышать значения 2 коВ.

Экспе-рпмептц о распылящюл! ионами различной массы (Hö+,Ai>,',Xe+) проводились при нормальном угле падения поноз л онерпш 2 каВ, т.е. в условиях иакбольпего хопааешш фогш ленин измеряемого прсфшя конным пучком. Сравнение измеренных распрэделсшЫ проводилось о распределением, получошшм пр-д оптшельшя угле и внерпш ионов Аг*. Провадегашо исследования показали, что в случае попов гелия ¡: аргона веркша размытого распределения 4«.я:сирустся блкг;о и поверхности. В о Tis услов^яд наиболее точная ¡^формация получается с применением тя^злы£ полоь ксеноне.

В ci да» случае, результат послойного анализа должен зависеть от соотносили масс иона, агемаз мстряцц п irps^iooii. Для выяснения отого гопроса бал проведса а:«алоп1чпый скопзрзд-нт о системой В2-11. Есл:; в олуч&о S1-H ьтсм щх.-.'осп J.2V4C ¿тома иатрицц, то для Ео-Н, наоборот, мгек niaasûo:: •гял.елсо стоиа штр:щц. Зиоперкдзит показал, что пословное раопылепис сдота:.а: Bj-N, в отличие от Б1-П, лучпо проводить двигана шцвдз Ко*s с^тепоивпооть с модвлшоу максимуме распределения больше, a его eocucusc безга и подобному максимуму, полученному пр:: рзспылс:и1 пипок: ¡шзкоонергптнщпг.п! ионами Аг+ под скользким углем падежи:.

Тыгл образом, окспердмгнтвхьнз установлено, что достоверность получаемых результатов поолошгого анализа заЕгюдт

от соотношения пасс иона атомов иипеяи Ц^ и примеси Оптимальными условиями проведения послойного анализа является:

Данный окспериментальный вывод был подтвержден математическим моделированием процесса послойного рэспылеш!Я. При втом был исследован более широкий набор комбинации ион-мишркь и, кроме систем Б1-Л и Ве-Н, рассмотрено послойное распылетш кипега, созданной гошлантацией ионов 8Ь в 51.

На первой стадии математического моделирования процесса послойного гасгтыления в каздсй точке пространства, куда проникал первичный пучок, вычислялась Функция смещения атомов. Эта функция показывает, к.ж пространственно будут распределены атомы из данного слоя вещества в результате попадания на поверхность твердого тела внешней частицы. При атом во внимание принимались смещения первично выбитых атомов, которые переносятся в веществе на максимальное расстояние, и каокадно-смещенных, число которых является подавляющим. В втой схеме расчета число атомов, выбитых за пределы мип.ени, определяет коэффициент распыления.

В процессе облуче!ИЯ в мишени происходит перераспределе!ше атомной плотности и появляются области с пониженной (С(х)<1) а повышенной (С(Х)>1) атомными плотностями. Последующие за этим диффузионные процессы в твердой теле, которое считается аморфши, дсшаш "зяглвдить" такие аномалии. В настоящей работе принято приближение "короткодействующей" диффузии: для восстанавленля условия С(х)=1 релаксация системы происходит за счет механизма ее локального растякения или сяатия. Такая перестройка, в своя очередь, производит дополнительное изменение пространственного распределения примеси.

Рассмотренные гыше результаты относились к случаям, когда концентрация исследуемой примеси в матрице была мала и трисутствие примеси в матрице не оказывало существенного влияния *а процесс распыления мииени. С практической точки зретт большой :штерес представляют собой системы, состоящие, как ыгашмуи, из двух компонент сравнимых концентраций. Этот интерео продиктован !е только необходимостью корректного послойного анализа таких збразцсв, но и более простой задачей - определение элементного состава елокных материалов. Так при ионной очистке поверхности

сложной штейн нарушается олементний состав исходного материала в тонкой приповерхностном слое, который и подвергается анализу. Причинами, вызывающими оти изменения, могут быть два процесса: селективное распыление и атомное перемесивание. В сумме оба процесса определяют аффект преимущественного распыления.

В настоящей главе проведено оксперииентальное исследование двух однородных по глубине интерлеталлических систем: Си AI, п

у 4

Cd Си . В отих материалах отношения атомных концентраций

В 5

олементов примерно одинаковые. Но в интерметаллидо Си.AI, атомы

• 9 4

имеют близкие ыеаду собой значения энергий связи в одкокомпонектпоц состоянии, а в CdQCuB вти величины существенно разнятся мехду собой.

При постановке эксперимента преследовалась цель: установить возможность елементного анализа после ионного травления таких разных систем как Си?А11 u CdBCuE. Интервал изменения масс ионов Не4, Ar*, Кг*, Хе* перекрывает диапазон изменения масс атомов матрицы так, что ионы Не* и Хе* имеют соответственно меныпуа п большую ыассы относительно обеих компонент- бинарных сплавов Cu(?Al1 и CdßCu4, с Ar* и Кг* зашил лат промежуточное пологзиио. Тем самый исчерпываются все возмоише комбинации пеп-шхень. Выбор екершй преследовал практическую» цель - исследовать распылешю слоила веществ -для . наиболее доступных. и часто используемых в послойном анализе вкерпй расшлянщгс чьстиц.

Вкспертаепталыню дешшз свидетельствуют о том, чао посл--облучецпя ютые: ионами инертных газов олсмацтшй ссоты; приповерхностного слоя Си очень близок к ьлсментному составу объема материала. Наоборот, распыленно сседшющ;я Cd^Ca^ сопровоздаоюя сяяыгсу изменение!.: олемзп'.пого состава noBspxiioow:, noTop:.i; более чем в три разг. отличается о? оЗьошюго оодорисапия • Наблюдается очень слабая зависимость ejseiwuraoro состава позсрьлюсти обехш исследованных соединении при изменении угла падения ионов. Это справедливо для eocz пепольговацаих ионов в рассмотрело:» интервала снерпй:.

Сравнение вкспер12.:ентальш1х дашшх с результатами расчотоп no известим г.:егодй:л, гда прошучеотЕенпоо ионное распыление ологзэд: материалов вшжоляегся о помзцыэ ковКлщиеитов рзспишшя чистых кешонен? и не пршгалаз? ко вшшаипс с4фектоа атомного

перемешивания, показало: а) удовлетворительное согласие теории о экспериментом ыогно получить варьированием значения внергий связи олементов в соедине!ши, т.о. в теоретическом расчете присутствует элемент подгонки; б) теоретические расчеты дакт более сильную зависимость величины преимущественного распыления от вида нона и угла га падения; характер энергетическая зависимости данного параметра совпадает только для ионов Не*; в) теория предсказывает более сильную зависимость преимущественного распыления от угла падения ионов.

В зшслючительной части работы проведено математическое ноделироватге поставленного эксперимента. Поскольку величина преимущестзекпого распыления слабо зависит от угла падеттл, то при рассмотрении отого явления мокно ограничиться гаометриоЯ нормального падения иона. При исследовании распыления сплава исходной была схема расчета, разработанная рапее для изучения имплантированных слоев. Однако составленный алгоритм оказалоя гораздо слоннее из-за необходимости рассмотрения перераспределен!«! двух близких по содержании елеиентов.

Проведенные расчеты показали, что предложенная модель процесса распыления бинарных сплавов приводит к результатам, которые гораздо лучше согласуется о экспериментом, чем те, которые был:« получены о использованием извеспшх методик.

ЕЫВОЫ

1. С целью повышетш информативности электронной спектроскоп; гл твердых тел на отражение решена задача о формировании фона неупругого рассеяния вблизи отдельных линий вмиссиснного спектра, в процессе рассмотрения которой

- развит нопыЯ подход а теорш! многократного рассеяния олектронов, испытавшх малые потери энергии в твердом теле;

- разработан новый метод расчета кооффщиеита упругого отражения (КУО) олектронов от поверхности бесструктурных твердых тел, проведены шлглсления КУО от поверхности различтагх мипеней о нспользовягаем хзртри-фоковских сечений рассеяний электронов на атомах; предложено простое аналитическое вырагешю в виде суммы двух экспонент, хоросо аппроксимирующее значешш членов ряда разложения КУО по числу актов упругого рассеяния электронов при

их отражении от твердых тел^

- вкспериыентально исследованы КУО влектронов в интервале углов 4216" при нормальной падении чаоткц о анергией 2 квВ на поверхность 26 простых веществ показано, что оравненио теоретических значений КУО с данными оксперимента позволяет найта значения величины отношения длин свободного пробега относительно упругих и пеупругих столкновений$

- в приближения многократного рассеяния чаотиц теоротичеоки описаны спектральные распределения неупруго отра^ашшх электронов и влектропов смиссии (оке-.фэто-олектроны), источники которых равномерно распределены по объему вецоства; получены формулы, которые могут быть использованы при обработка олектрошпшх спектров.

2. Для прикладной олектрошюй спектроскопии твердых тел развит истод исследования истинной форьш спектральной линии, но искаженной процеосаи цпогократного неупругого расоешшя частиц. При втом

- разработана «етоддка получения оксперцмслталышх спектров ХПЭЭ, структура которых определяется, главным образом, пиками кли поверхностных, шш объект потерь аперши олзктрансми; предложен метод разлоаэняя елогзас: опектроз па составлящне его шла, позволивший, в частности, произвести выделение упругого пека ез спектров Х11ЭЭ;

- разработан метод вычисления по окспаг-лмецталышм спектрам ХГ13Э дп1фзрзкцпслышд сочепий цеупругого рассеяли» олектрацов поверхности твердого'тола ц в объеме, которое затем попользуется при конструировали! нэупрупл. потерь оцергкп о^э-влектролаш в твердых тслел. •

3. Для послойного соследозелгля твердит тел заряженными частицамл расширена область прнмепепля количественного о:;:з-£шалнзо, с пемоцью которого стало ьоемоеешм изучение материалов о резко неоднородным по глубже слеызнтиы составам. Б процессе ресения задачи

- разработан метод определения фькторо обратного рассеяния для количественного осе-анализа} получены шлшричешаш зк&чезпл Директора 32 простых вецеств и 3 сложных соединений; предложена аналитическая формула, обобчаиая в к: данные;

- введено повоз отасвенпв сигнал / (fori, где интенсивность Оспа В,/а(2) определяется в точке Е?/2 п о псиоздю шигирическо.ч зависимости 31/3(Z) спектр НОЭ пэресчат1пзэ'"ся п плотность взрсятлостп соотзетотау-сдего рзеоояштл олектрсноы; прэдлоун истод кялиброзкл спектров поупруго отраженных олоктронов, котор.Я позволяет пстигачить гуиягше'пероховатоотл поьершоотп образца на пелтгтипу errd-nnrta, паходзть яйсолзтпо» содериаиаа олемс-нта г соединен; по ваяпгзо е-з-шггз одного этого елзмепга; предлог--на мэтодпкя количественного слэ-ьпалнза соединений, когда элементов, входгтглз з ооедп'чпэ, пзрзкривзател.

... Раэрсботзи метод численных poneirü гешетичоеклх уравнения переноса для nnxcrucrmui пространственных распрэлзлетгЯ внедренных лскоо л онзргнп, визолскпеЛ в каскада еоудзрошШ о отсмамп твердого тела; получена гналитичэская аппроксимация точного £:53зре!щияльпого се nein: л рзссеянпя частиц па потенциале 2ХБ.

5. Проведено пселедоьзтю профиле!! пространственного распределен:«! ионов inisrcoft энергии, "и/лллнтнров ззпniz и различные '.отер!зли; показана коррзкткость постановки таких вкспериментсв ю образцах о реальной перозозатостьа поверхности; п жеперпментах о нседоЯтгл анализом дышнх объектов разработан ттод определения толцшм раепшшемего слоя о псмсгоьэ кварцевых гшсровесов. СраЕлепзэ результатов онспериигнтялыюго и 'рорэтичоского исследования проСлглсП пространственного ¡аспрэделонпл пенса позволило установить приыегсаюотъ глетичесюгх урэвнегягЗ перзиоса Еолъцмапа для ггазкоэнергеппоексЯ omjoil шплонтацпл.

6. Нооледссшп; дгЗДузгопша процзсса п шплшггироаакзи лоях; рззрзботсн копия метод определения локальной скорости

прггосиих атегюо в гсшдзтярезантп слоях п установлено, то диффузионные процессы сказивоэт больпоо влияние на ормировшгио прслилеЛ концентрации при глее:: при нтллсятпция ионов нзксЗ онергтш п ответственны за появлеплэ у поверхности Злучсгаюго материалз псвыззнноЗ концентрация киплантнрованлоЗ рмесп: установлено, что па лолпчнпу хиглтческого потенцигла гпланптровптпшх зтеоз оказывает влияние присутствие другс.1 ршоей.

7. Прсдлогены ноте метода чиолопного рвЕОнал уравненпЗ Зигмунда, описывакцкх процэоо ионного растления с иодсл* бесконечной среди; шерзые с райках каскадной теории Езгыуцда применено сечение стон-атомиого рассеяния, подучи^ое щп точной ресь-шш задачи раооеякия для потенциала ВХБ, к учтена ышготрапая каскадов атомов отдачи: предложен новый метод восстановления воушшодальннх распределений; для учета специфика раойепшш понов па "связанных" атомах матрицы в задачах ионного раопиденпя п ионной шшлаптяции введена новая модель твердого тола, парамагры которой определяется черзз оксперишенталыша значения сиергсй образования точечних дефоктоа в твердой теле. Хоросае согласно теоретических а экспериментальных значений кос№щцептоз распыления показало, что введение поправок позволяет распространить теорио Зигмунда На область низких энергий бембапщфущях чаотпц.

8. Предложен новый теорзтичое:^ подход к рассмотрзшхв процесса распыления твердых тел при ионной бомбардировка для модели полу^осконечнсИ среды; получены осповле -уравнения для ковйфщиепта распыления и разработан метод • их раЕония; теоретические завиеннооти величин:! относительного коа^флцкента распыления от угла падения нсиоз для различных комбинаций соп-изасш. есходлтоя в хорэцаи согласил с оксгарзаднталыаш данными.

9. Окопорямзнзалъио кзучепо влияние сперг.п: п угла Ладоши: расшитого г.ошего пучка на достоверность послойного анализа в пмплаитирзБигпшх сдоях; установлено, что послойный БпементпыГ: анализ изтодом лонного трешклшя необходимо проводить пучкам:: конов, направленными под скользпд'.п.с: углами к поверхности мтлеин с впершей, меньиой 1 коБ.

10. Теоретически рассчитано л вксперзызктзльно . установлено, что при распишгпк материалов, еодср:::аг.щх примесь полой концентрации, достоверность получаемых результатов послойного анализе загаси? от соотношения мзоо нона !:г, »¡томов мнпени и щсьгасн сшалажшши уолоюивдг проведения послойного анализа являйся: 1У1!Е>11Г

11. Проведено экспериментальное исследование процесса преимущественного конного расшлашя бипаргшх. сплавов в широких

интервалах энергий и углог падения ионов икергных газов различной масон.

12. Разработан математический метод моделирзвсния процесса распыления бинартл сплавов, который приводит к результатам, хорошо согласующихся о данными вкспериыента.

Основное ссчеркание диссертационной работы отринено в следуг:'4их научных публикациях:

1. Зешквара В.В., Короунский М.И., Ларин B.C., Редькун B.C., Масягин В.Е., Килъдияров U.A. и Чокин К.Ш. Сполтр характеристических потерь внергии влектронов в оскпш.- МТ, 1970, т.12, с.294.

2. Закквора В.В., Корсунский М.И., Редыаш B.C., Чокин К.Ы. Интерпретация пиков потерь внергии 30-70 вВ в спектрах электроноа, отрапенных от твердых тел. - ФТТ, 1972, т.14. с.2184.

3. Заиквара В.В., Чокин К.Ш. иетоды идентификации объемных потерь энергии в спектрах влектронов, отраженных от твердых тел.-Вестник АН КазССР, с.67.

4. Затвара В.В., Чогаш К.Ш. Разделение епоктров поверхностных и объемных плазменных потерь внергии ниобия.- ФТТ, 1975, т.17, в.7, с.1935.

5. Чокин К.Ш. Разработка методов исследования плазменных структур в спектрах характеристических потерь анергии влектронаии в металлах,- Автореф. дио. кьчд. физ.-мат. наук. Алма-Ата, 1975, 156 стр.

6. Зашквара В.В., Редькин B.C., Такибаева С.Д., Демин В.Н., Цасягин В.Е., Чокин К.Ш. Изменения в спектрах характеристических потерь внергии влектронаии титана при окислении поверхности.-Известия АН КазССР, сер.физ.-математическая, 19/6, т.6, о.05..

7. Ибрагимов И.Ш. Чокин К.Ш..Максимов В.К..Переверзев Е.Ю. Изучение про&шей пространственного распределения азота низкой внергии цетодом оже-спектроскопии. - Тез. докл. Ыевдунор. келф. "Ионная имплантация в полупроводниках и других материалах", Вильнюс, 1983, с.327-320.

0. Мукпдрв В.Н., Чогаш К.Ш., Куса;шов H.A., Нуоупов К.Х., Токмалдин СЛ. Ксследоватае профилей распределения ионов низкой онергип, ишлант-лрсващшх в кремний. - Поверхность, 1993, !111,

0.131.

9. Чокюг К.Ш., Переверзев Е.Ю. Пробега низкоанергетичши ионов азота в материалах с различили атомным номером. - Цатарпслп VII Всесоюзн. конф. "ВзашодеЛотвче атомных чаотиц о твердый тел^м", Цинек, 1934 , 0.22Ô-227.

10. Чокин К.Ш. Матричные поправки в количественной оае-анялкзе. - Тез. докл. VI Воеоокзн. симпозиума "В?ори'Пю-влектро1шая, фотовлектронная омиссии и спектроскопия поверхности твердого тела. Рязань, 1986, с.181.

11. Чогаш К.Ш. Электронная oi:e-спектроскопия твердых тел. -Тез. докл. I РеепуСл. конф. "Сизика твердого тела и новые области ее применения", Караганда-86

12. Чокш: К.Ш., Пероверзев Е.Ю. Некоторые вопросы послойного елемонтного анализе. - Тоз. докл. VI Всесоаз. спил. "Пторочно-влсктронная, фотоэлектронная с.миссии и спектроскопия поверхности твердого тела". Рязань, 19SS, 0.137-138.

13. Ибрагимов 13.Ш., Чоюш К.Ш., Пэреверзев Е.В. îopanjoBamie профилей концентрации азота, имплантированного в Ва, El, Pc, iïb с низкой енергпеЕ. - Тез. докл. I Респ. конф. "Cusinta твердого тела и новые области ео применения", Караганда,198б,п.204.

14. Чокнп К.Ш. Упругсо отра^ошо олоктропов. Спектры ХПЗЭ. - Тезисы докл. XX ЕоасогзноЗ коиф. по ьмлосионкой електроипке, Киез, 1937, т.2 ,0.121

15. Чокнн К.Ш. Пороверзов Е.Ю. Петод огй}-влоктрошго1; спектроскопии к его прпыопскло к анализу имплантированных слоев.

В сб. "йурдсмсптсльныо вопроси по цош:оК имплантации". Уатсриалы П Воесози. скат по иошюЗ нмядгштаццц., 17-23 испя 1985 г. Ал;.п-Ата,: Наука, КазССР, 1937, 0.199-217.

16. Чокш К.12. ,Перезэрзев Е.1). Влня^ш сароховстости поверхности на пооло1д!£! анализ пмплантлровашшх слоев Поверхность, 1987, КЗ, о.130-141.

17. ^окпп К.Ш., Перэверзов Е.Ю. Атс;:поэ поремесиваяио ионацп зшзких анергий. - Тез. доил. иездукар. рабочего совещания по иоиной имплантации в полупроводники к другие материал, Венгрия, 1985, о 101.

18. Чокил" К.Ш., Параверзев Е.Ю. Оактор обратного рассеяния

в количественной оке-спектроскопии. - Поверхность, 1907, Н9. с.105-111.

19. Чокин К.И., Переверзев Е.Ю. Дефектообразование ионам;1 низких впергий. - Известия АН КазССР, сер. фп.-мат., 1989, 114,о. 10-13.

20. Чокин К.Ш., Переверзев Е.В. Экстраполяция каскадной теор:гл распыления в область низких опергай налетаолих чвотиц. -Тез.докл. Всосоез. кон|>."Нонно-лучевая иодпфжащ'я ?латерлалов",Кауняс, 1989,о.53.

21. Чокин К.Ш. .Переверзев Е.Ю., Мукаяев Б.Н., Сшгрнов В.В. Исследование перераспределения атомов бора и азота, имплантиревантшх в ¡срешшй. - Тез.докл. Всесоюз. конф."Иопно-лучевая модификация материалов",Каунас, 1989,0.54.

22. Каздаев Х.Р., Акчулаков У.Т., Баядилов ЕЛ.)., Тронов Ю.Е, Чокин К.Ш. Синтез фосфидов молибдена методом ионной имплантации. - Тез.докл. Всесоюз. конф."Ионно-лучевая модификация материалов",Каунас, 1909,0.152.

23- Чокин К.Ш., Пэреверзез Е.О. Диффузия в приповерхностных слоях Зе, 51, Ро, ?Лз атомов И, имплантированных о низкой внергией. - Тез.докл. Всесоюз. конф."Ионно-лучевая модификация материалов" .Каунас, 19Г>9,с.114.

24. Чоюш К.Ш., Переверзев Е.Ю, Асилбекопа С.Н. Определенна скорости двнзения примеси в кшлантировгшшх слоях при азотершческои отаэдге. - Тез. докл. II Росяубл. конф. "(Газика твердого тела я новые области оо применения", Караганда, 1990, 0.214.

25. Каздаев Х.Р., Акчулаков И.Т., Баядилов Е.Ы., Миронов П.Е. Чокин К.Ш. Фазовые превращения з Ыо, шотлантированноы ионами Р. - ВАНТ, серия ФРП и рг,1, 1990,Н2, (53), 0.35-37.

26. Чоюш К.Ш. Обратное рассеяние влектронов, испытавши милые потери анергии в твердая теле. - Тезисн докл. ХХ1 Всесоюзной конф. по эмиссионной олектропике, Ленинград, 1900, т.2, о.88.

27. Чокин.К.Ш., Переверзев Е.Ю. Пробеги ионов азота газкой енрргии п крешпп. - Поверхность, 1990, N56 о.57-60.

20. Чокин К.Ш., Переверзев Е.Ю. Распыление твердых тал пенаин низки анергий. - Тез. докл. II Республ. конф. "Физика

твердого тела и новые области ее применения", Караганда, 1990,

29. Чоиш К.Ш., Переверзев Е.Ю. Иогиоа распыленно твердого тела в приближении анизотропных каскадов. - Поверхность, 1990, Ко, о.110-117.

30. Чпки! К.Ш., Переверзев Е.Ю. Каскадная теория распыления твердых тел ионаш низких онергий. - Тезисы докл. XX1 Всесоюзной конф. по бмисеиогаюС олектротшо, Ленинград, 1990, т.2, о.163

31. Чоюш К.Ш. Исследование поверхностных и объемных потерь анергии электронами в твердом теле. - Тоз. докл. I Региональной KCHji. республик Среди. Азии и Казахстана "Радиационная физика твердого тела, Самарканд, 1991, ч.З, о.306.

32. Cholcin K.Sh. " Solid ctate oputterins by lo;7-enor£y lonG", Abotr. Eigth International Conference on IBiHI, Heidelberg, Germany, 1992, P023, p.72.

33. Чокин К.Ш. 1'догократное рассеяние олектронов в твердых телах. - ДАЛ КС, 1992, W4, с.1 1-16.

34. Чокин. К. til., Переверзев Е.Ю. "Температурные изменения в профилях концентрации азота, имплантированного в Ве,£1,Ро,1ГЬ." -Поверхность, 1952, No 1, 0.115.

35. Чокин К.И.Н Распыление твердых тел сонной бомбардировкой"ДАН РК, 1992, II 5, с.32-37.