Пространственное распределение внедренных атомов при имплантации ионов средних энергий в полиметилметакрилат тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

л На правах рукописи

УДК 538.21

л*

ч

Коньшин Игорь Валентинович

Пространственное распределение внедренных атомов при имплантации ионов средних энергий в полиметилметакрилат

01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Минск 1997

Работа выполнена на кафедре физической электроники Белорусского государственного университега

Научные руководители : доктор физико-математических наук

член корреспондент HAH РБ Комаров Ф.Ф.

кандидат физико-математических наук Леонтьев A.B.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, член корр. HAH РБ

Коршунов Ф.П.

кандидат физико-математических наук , доцент Жукова С.И.

Ведущее научно - исследовательское учреждение : ГП "Минский НИИ радиоматериалов "

Защита состоится "-/О " октября 1997г. в ^ 4 часов на заседании специализированного Совета Д 02.01.16 в Белорусском государственном университете ( 220050, г.Минск.пр. Ф. Скорины 4, Белгосуниверситет, главный корпус, к. 206 ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бел госуниверситет г Автореферат разослан" " сентября 1997 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета ,

Доцент

Р Ф Сгельмах

ОБЩА Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В настоящее время существуют две основных тенденции развития технологии микроэлектроники, которые достаточно тесно связаны друг с другом. Во - первых, происходит постоянная миниатюризация приборов. Наблюдается переход от микронных размеров элементов к субмикронным, а в перспективе - и к наноразмерным структурам. Во - вторых, идет интенсивный поиск новых материалов для изготовленния как отдельных частей полупроводниковых приборов, так и создания технологий, основанных не на кремнии. Ведутся разработки по созданию п/п приборов на основе алмаза, арсенида галлия, а также органических материалов ( ОМ ). Кроме развития технологий, связан -ных с использованием новых материалов, отмечается их внедрение п стандартную кремниевую технологию для создания качественно новых приборов. В ряде стран ведутся исследовательские работы по созданию аналогов ряда п/п приборов на* основе только ОМ. На основе легированного полипарафенилена изготовлены диоды с хорошими рабочими параметрами. Особый интерес представляют ионно - имплантированные органические материалы. Предложено их использовать в качестве межуровневых соединений в приборах с субмик.ронными размерами элементов. Открываются широкио возможности изготовления на основе легированных ОМ различного рода сенсоров и газоанализаторов. Получены опытные образцы датчиков низких температур на основе сильно легированного полиимида. В ряде лабораторий ведутся работы по применению облученных ОМ в качестве рабочих и вспомогательных электродов для электрохимического осаждения широкого круга функциональных слоев, что позволяет заменить дорогостоящие электроды из золота или платины. Важным обстоятельством является то, что перечисленные направления использования ОМ в микроэлектронике ле(ко состыкуются с рядом технологических процессов кремниевой технологии изготовления интегральных схем.

И, наконец, в последние два года сформировалось совершенно новое направление использования имплантацм высокоэнергетичных ионов в ОМ - Single Ion Track Electronics (SITE ) которое дает реальную возможность развития наноэлектроники.

Таким образом, исходя из вышесказанного, можно сделать вывод < перспективности использования легированных ОМ в современно!! технологии микроэлектроники. Разработка и внедрение новы) направлений использования ионно - легированных полимеров f микроэлектронике невозможна без установления . взаимосвязк изменений их структуры и свойств в зависимости от параметроЕ облучения. В установлении указанных корреляций важное знамени« имеет проведение детальных расчетов параметров пространствен ного распределения внедренных ионов, определение передаваемо! атомам мишени энергии в процессе упругих и неупругих столкновений пространственное распределение выделенной энергии. Возможное^ использования известных аналитических подходов к решеник поставленных задач в применении к многокомпонентным мишенял крайне ограничены. В отличии от общепринятой твердотельное технологии возможности операций диффузионной обработки в Ofi крайне ограничены. Поэтому первоначальный профиль импланти рованных в полимеры ионов нужно знать очень точно , что предпола гает использование современных численных методов , из которы; наиболее перспективным является метод Монте - Карло ( МК ). В при этом неизученным является вопрос соответствия результато расчетов методом МК экспериментальным результатам.

При проведении исследований с целью выяснения наиболе общих закономерностей взаимодействия ускоренных заряженны частиц с полимерами рассматривались ионы, имплантация которых ОМ представляет практический интерес.

Учитывая вышесказанное, целью настоящей диссертационно! работы являлось исследование соотношения теоретически рассчи танных методом Монте - Карло параметров профилей пространствен ного распределения ускоренных ионов, внедренных в ОМ, с экспери ментальными результатами и разработка на основе проведенног

[налиэа рекомендаций по использованию известного TRIM -шгоритма .

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие адачи :

- разработать критерии достаточности числа историй при про -ведении статистических расчетов траекторных параметров методом МК;

- исследовать зависимость результатов моделирования методом МК от вида потенциалов ион - атомного взаимодействия , а также от моделей неупругих потерь энергии;

- отработать экспериментальные методики определения параметров имплантированных в ОМ ускоренных ионов;

- провести детальный анализ, с привлечением имеющихся литературных данных, степени согласия TRIM - расчетов с экспериментом;

- выяснить для коэффициента распыления степень соответствия между расчётными экспериментальными-данными для ОМ.

Научная новизна работы заключается в следующем :

- С целью учета корреляционных эффектов проведена доработка программы TRIM-85, с помощью которой проделаны систематические расчеты параметров профилей простран -стоенного распределения ионов, имплантированных в ПММА. Проведенное моделирование каскадов атомных столкновений показало принципиальную возможность существования специфических "ионизационных" каскадов.

- Представлены систематические результаты эксперименталь -ного исследования параметров профилей пространственного распределения ускоренных ионов в ПММА, полученные с помощью тщательно доработанных методов ВИМС и POP. Разработана модель формирования профилей пространствен -ного распределения внедренных в ОМ легких ионов, включающая образование "нерегулярных" распределений. Показано , что " фрасментарные " механизмы являются доминирующими при распылении полимеров ионными пучками.

Обнаружены специфические особенности профилей распределения имплантированных в ПММА ионов индия.

- Проведен тщательный анализ теоретически рассчитанных и экспериментально определенных значений проецированного пробега и страгглинга , и показано , что они существенно различаются - экспериментальные данные систематически превышают расчетные значения на 40 - 60 % , что можег быть связано с непрерывным изменением физических параметров облучаемого материала , которое не учитывается TRIM -алгоритмом, а также в применении к органическим материалам подхода, основанного на бинарных столкновениях.

Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:

1. Дан анализ соотношения результатов TRIM - расчетов с экспериментом, позволяющий в ряде случаев прогнозировать величину расхождений.

2. Выполнены систематические расчеты параметров профилей пространственного распределения ряда ускоренных ионов, внедренных в ПММА, которые будут использованы для создания справочных таблиц.

3. Выполнены детальные расчеты профилей пространственною распределения энергии, выделенной при упругих и неупругих процессах, для практически важного круга ионов, что облегча -ет решение задач ионно- лучевой литографии и маскирования

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Установленные закономерности соотношения результатов расчета методом Монте - Карло параметров профилей пространственного распределения внедренных в ОМ ионов о экспериментальными данными.

2. Качественная модель формирования распределений легких ионов в ОМ, включающая в себя возможность образования "нерегулярных" профилей.

3. Предложенная модель классификации каскадов столкновений в ОМ, включающая формирования "ионизационных" каскадов

Апробация результатов диссертации. Результаты работы докладывались на XXIII и XXVI Международных конференциях по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1993, 1996), XII,XIII Международные конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" (Звенигород, 1995, 1997 ), Международной конференции "Физика и техника плазмы" (Минск, 1994), конференции "Взаимодействие излучений с твердым телом " (Минск, 1995), VII научно - технической конференции "Датчик -96" (Гурзуф, 1996). International Conference MPSL (Sumy,1996). Отдельные результаты данной работы включены в конкурсный проект по "Научным основам ресурсосбережения" в рамках Соросовской программы "Поддержка точных наук", который был удостоен международной премии - грант № В 96-17-2710-7.

Результаты, представленные в диссертационной работе, являются частью отчета по НИР "Разработка научных основ и физико - техно -логических принципов создания субмикронных структур для микро -электроники с использованием низкотемпературных процессов" ( Ыз гсс. регистрации 1994595 ), входящей в программу "Интеллек -туальные материалы и физические принципы создания элементной базы новых информационных систем", финансируемую Минобразо -ванип и науки РБ.

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав , основных выводов и списка литературы из 99 наименований. Она содержит 153 страницы , в том числе 22 рисунка и 21 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель, научная новизна и практическая значимость диссертации , дается краткое содержание работы,.а также изложены основные научные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 проведен анализ публикаций по современному состоянию вопроса по расчетам параметров профилей пространственного распределения ускоренных ионов в полимерных материалах. На основании проведенного обзора дано обоснование актуальности выбора тематики и сформулированы основные задачи данной работы.

В главе 2 изложена методика проводимых расчетов, описана общая схема численной реализации метода Моегге - Карло. Представлены основные методики ( ВИМС, POP ) экспериментального определения параметров профилей пространственного распределения ( ППР ) ускоренных ионов в ОМ.

Показано, что использование методик POP и ВИМС для профили -рования в ОМ требует существенной доработки, так как прямое перенесение стандартных аналитических процедур может привести к ошибочным результатам. Исследованы вопросы кратерообразования при травлении легированного ПММА ионами кислорода,а также решена проблема снятия заряда. На основании МК расчётов оценена погрешность эксперимента, связанная с каскадным перемешиванием.

Отработана проблема перевода шкалы энергий в шкалу глубин при проведении POP-анализа имплантированных полимерных слоев.

Описаны методики реализации метода МК для целей расчета параметров пространственного распределения внедренной примеси. Особое внимание уделено описанию модификаций данного метода, сделанных в настоящей работе. Обоснован выбор в качестве объекта исследования позитивного электроннорезиста полиметил метакрила-та ( ПММА , [с,и,о,].) и описана методика подготовки эксперимен -

тальных образцов.

В главе 3 представлены результаты расчетов параметров ППР ряда ионов, имплантированных в ПММА. Обоснован выбор критерия достаточности числа историй. Показана роль атомов отдачи ( АО ) а основных физических процессах, протекающих в ОМ при взаимодействии с ускоренными ионами.

Учитывая статистический характер МК расчётов, в качестве критерия окончания вычислений для ОМ нами предложено

стабилизация 3 - го ( у ) и 4 - го ( р ) моментов функции

распределения пробегов. Получено, что для легких ионов ( Н, Не, Li, N) необходимо рассмотреть не менее (2-3)-ю4 историй, чтобы значения у и р стабилизировались с точностью одного знака после запятой. Ионы средних масс требуют набора статистики порядка ю ' историй . Для моделирования имплантации тяжелых бомбардирую -щих частиц достаточно проследить (3-5)-ю3 траекторий. На

основе статистического анализа получено универсальное аналитическое соотношение между у и р.

Для расчета параметров профилей пространственного распредепения вышеперечисленных ионов, имплантированных в ПММА, мы использовали адаптированную нами версию TRIM 85. Проведены расчеты параметров ППР для ионов, имплантация которых в ОМ представляет практический интерес : для задач, связанных с ионно - лучевой литографией ( Н" и Не* ), с управлением типом проводимости ОМ ( щепочноземельных металлов и галогенов ), а также для имплантации ионов благородных газов. Диапазон моделирования по энергии ионов - 25 - 250 кэВ. При этом мы провели исследования в широком диапазоне масс ионов : от 1 ( Н ) до 131 ( Хе ). Показано, что распредепения легких ионов носят явно выраженный негауссовский характер во всем диапазоне моделиро -вания, и профили их распределения следует аппроксимировать распределением Пирсона, используя рассчитанные методом МК значения первых четырех моментов . ППР ионов средних масс внедрённых в ПММА в первом приближении могут быть аппроксимированы распределением Гаусса до энергии 100-150 кэВ, при больших же энергиях необходимо использовать распределение Пирсона. Для тяжелых ионов во всем диапазоне моделирования следует применять распределение Гаусса. Обнаружена слабая зависимость результатов моделирования методом МК от типа потенциала ион - атомного взаимодействия.

Результаты проведенных расчетов с учетом движения АО позволяют сделать ряд общих выводов о роли АО в ионизации среды и дефектообразовании:

1. При облучении полимеров протонами и ионами гелия основной

вклад в ионизацию среды и образование радиационных дефектов ( РД ) вносят сами внедряемые частицы. Роль АО существенна только в "фононных" процессах.

2. При моделировании имплантации легких ионов 1_г.в\г-г по мере

роста их энергии начинает проявляться вклад АО в названные процессы, и при Е > 50 кэВ зависимость [г>Е/<эх£°описывается

кривой со слабо выраженным максимумом в конце траектории. При этом, во всем диапазоне рассматриваемых энергий [¿>Е/с1х].и~ » [<5Е/ах]?0.

3. По мере роста энергии имплантируемых ионов средних масс 10 < М- < 40 возрастает вклад АО в ионизацию среды и дефектообразование. Причем зависимость неупругих потерь энергии от глубины мишени описывается кривой с максимумом, который проявляется тем лучше, чем больше масса имплантируемых частиц. При Е > 50 кэВ значение [не/ в максимуме превышает величину [зе/ ¿к]?" в приповерхностной области.

4. При имплантации тяжелых ионов, даже в области невысоких ( Е < 50 кэВ ) энергий, величина вклада АО в ионизацию, превышает вклад самих имплантируемых частиц не только в области максимума [<?е/ , но и в широком диапазоне глубин.

5. Проведён расчет профиля ионизационных и суммарных потерь энергии не только по глубине мишени, но и перпендикулярно к направлению первоначального движения частиц. При малых глубинах вся энергия выделяется вблизи трека. На глубинах 500 - 600 а максимум потерь смещается от оси X, и энергия, достаточная для разрыва химической связи (типа С=0, С=С ), передается на расстояние » 200 а .

6. Распределение самих АО сильно различается в зависимости от массы имплантируемых частиц. При моделировании распредё -лений АО в случае облучения, легкими ионами профили С, О, Н имеют явно выраженную отрицательную асимметрию. Расчет профилей АО, возникающих при моделировании имплантации

ионов средней массы, дает существенно отличный профиль АО, характеризующийся большой их приповерхностной концентрацией.

7. Процесс дефектообразования при имплантации названных ионов в рассматриваемом диапазоне энергий также во многом обусловлен атомами отдачи. Отметим, что зависимость n.( Е ), где n, - число радиационных дефектов , созданных одной частицей,

существенно отличается от линейной. Расчеты с учетом и без учета движения АО дают значительное расхождение по n„,

связанное с ограниченностью применения формулы Кинчина -Пиза (КП) и наличием "ионизационных" каскадов. По мере роста массы налетающего иона, вклад АО в n, увеличивается.

Нами проведены результаты расчета числа РД, созданных одной частицей, при имплантации ионов с различными Z с энергиями 50, 100 и 200 кэВ. На основании соотношения каскадных и бескаскадных расчетов значений nv модифицировано известное соотношение

Кинчина-Пиза.

В целом следует отметить, что теоретически рассчитанные на основе стандартных TRIM - программ значения проецированного пробега для протонов и ионов гелия в ПММА примерно на 20 - 40 % ниже экспериментально определенных.

В главе 4 приведены основные результаты проведенных экспе -риментов по определению параметров ППР ряда ионов в ПММА. Дан анализ соотношения полученных данных с TRIM - расчетами. Показано, что моделирование распыления полимеров ионными пучками с помощью TRIM - алгоритма носит крайне ограниченный характер. Для тестирования соотношения результатов МК-расчйтов с экспериментом нами проведена имплантация легких ионов ( В , N ) , ионов средних масс ( Si, Р, Аг ) , а также тяжёлых ионов ( In , Sb ) в ПММА . Диапазон энергий внедряемых ионов от 50 до 300 кэВ.

Экспериментальные данные по ППР ионов бора и азота, имплан -тированных в ПММА, рассматривались в двух плоскостях . Во -первых, исследовался вопрос трансформации профиля внедрённых ионов в зависимости от энергии на предмет поиска "нерегулярных"

распределений . Во - вторых , исследовалось соотношение результатов МК расчетов с экспериментом . На рис. 1 приведены , профили имплантированных в ПММА ионов бора, которые имеют вид распределения Гаусса с небольшой асимметрией.

Рис.1 Профили пространственного распределения ионов бора, имплантированных в ПММА: 1 - 20 кэВ, 2-40 кэВ, 3-60 кэВ, 4-80 кэВ

Хотя в случае имплантации ионов бора и азота предложенный в ряде работ критерий формирования "нерегулярных" профилей ( \Л/=[ое / 5x1, I (0Е/0х]„ > 6 ) выполняется , но специфических

распределений не обнаружено Основываясь на значительном экспериментальном материале, полученном нами, мы модифициро -вали предложенный критерий, введя в качестве необходимого условия химическую инертность внедряемых ионов по отношению к

полимерной матрице. Обнаружено наличие существенных расхождений между экспериментально определенными и теоретически рассчитанными значениями r^ и arp . Для всего

диапазона энергий имплантированных ионов N* и В* rb3 >rJ, arp > лR^.Величина расхождений л =( Rp3 - rJ )fn£ составляет30-50%.

Профили пространственного распределения ионов Si, Р и Аг исследовались методом POP и ВИМС . Форма профилей внедренных в ПММА ионов Si и Р в рассматриваемом диапазоне энергий 50 -150 кэВ имеет гауссовский вид , так как в данном случае w» 1 . Наблюдается та же тенденция, что и в вышеописанном случае: Rp >Rj, arp3 > ARpr . Соотношение теоретически рассчитанных и

экспериментально определенных результатов для ионов фосфора приведено в таблице 1.

Таблица 1. Траекторные параметры (Rp ,arp ,7, р), потери энергии на упругие [0Е/<Эх]„ и неупругие [аЕ/ ах], столкновения ионов р*, имплантированных в ПММА

Е, ARp 1 Л Rp, У Р [аЕ/ ох]., [а Е / ах]„, Y'

кэВ нм НМ нм нм ЭВ/А ЭВ/А

60 90 21,2 180 130 -0,48 3,0 20,3 30,7 0,26

80 119 26,7 230 84 -0,55 3,1 22,8 27,8 0,24

110 162 34,7 257 170 -0,67 3,4 25,3 24,5 0,22

145 211 43,3 365 244 -0,80 3,7 28,5 21,8 0,22

Профили распределения внедренных в ПММА ионов аргона несколько отличаются от рассмотренных выше распределений . Характерный профиль состоит из центральной части, имеющей вид распредепения Гаусса, и протяженного хвоста вглубь мишени . Кроме того, в образцах ПММА по истечении 1 года следов внедренных ионов аргона не обнаружено , что указывает на их высокую диффузионную

подвижность. При имплантации ионов Si , Р и Аг происходит значительное распыление мишени . Исследованы механизмы травления ПММА. Показано, что доминирующим механизмом распыления является "фрагментарный" механизм . Выявлен четкий выход углеводородов по сериям.

Распределение внедренных в ПММА ионов индия характеризуется появлением плато на профиле в области rp , что может быть связано

с образованием химических соединений между имплантируемыми ионами и атомами матрицы. Особенность состоит в том, что доза внедренного индия недостаточна для образования стехиометрических соединений с кислородом или углеродом, имеющимися в полимерной матрице. На примере имплантации ионов Sb в ПММА исследована зависимость f^ и arp от дозы облучения . Получено , что значение rp практически не зависит от дозы внедренных ионов , а величина ¿Rp линейно возрастает с ростом дозы облучения. Расчет по модифицированной программе TRIM 85 ( учет коореляционных эффектов ) позволил добиться согласия расчетных значений rp с

экспериментальными с точностью не хуже 10%.

Основные выводы

1. Разработана методика применения метода Монте Карло к расчету параметров профилей пространственного распределения ионов , внедренных в полиметилметакрилат. Проведена доработка программы TRIM 85 с учетом корреляции упругих и неупругих потерь энергии, движения атомов отдачи, реализацией корректной программы для генерации случайных чисел, определения критерия достаточности числа историй и выбора шага сетки в зависимости от типа ионов и их энергии.

2. Впервые проведены систематические каскадные расчеты параметров профилей пространственного распределения ионоо для решения задач ионно - лучевой литографии ( кг и не* ), управления типом проводимости органических материалое щелочноземельными металлами и галогенами, а также

имплантации ионов благородных газов в полиметилметакрилат, в диапазоне энергий 25 - 300 кэВ. Получено универсальное соотношение между асимметрией и эксцессом распределения пробегов внедренных ионов.

3. Впервые проведен детальный анализ процесса развития индивидуальных каскадов атомных столкновений при модели -ровании процесса ионной имплантации в полиметилметакрилат. Показана сложная структура каскада, в частности, если первично выбитым атомом является водород с энергией выше значения развития субкаскада , существует вероятность появления "ионизационного каскада", в котором почти вся энергия атома идет на ионизацию среды, а не на смещение атомов мишени . Учет каскадных процессов дал возможность модифицировать схему расчета числа радиационных дефектов в бескаскадном подходе. Детально исследован вклад атомов отдачи в ионизацию в зависимости от типа и энергии ионов.

<1. Проведен анализ формирования профилей пространсвенного распределения внедренных в органические материалы ионов бора и азота Получено, что "нерегулярные" распределения в данном случае не образуются. Распределение внедренных в полиметил -метакрилат ионов индия характеризуется наличием плато в области проецированного пробега при дозах имплантации меньше стехиометрических.

5. Показано, что физическое распыление не может описать сложную схему травления полимеров ускоренными ионами, и фрагментарные механизмы являются доминирующими при распылении полимеров ионными пучками ( продуктами распыления являются части полимерной цепочки , химические соединения и т. д. ). Анализ спектров ВИМС имплантированных органических материалов показал, что четко выделяются 4-5 углеводородных серий ( 1-ая серия - сн *, сн ;, СН;, 2-ая серия -с,1Г... с,н;, 3-я серия -с3н\.. с,н; ). Установлено, что выход " фрагментов " с нечетным числом атомов водорода выше, чем четных.

6. Представлены систематические результаты экспериментального исследования параметров профилей пространственного распределения ионов внедренных в полиметилметакрилат, полученные с помощью доработанных методов ВИМС и Реэерфордовского обратного рассеяния ( использование более корректного метода перевода энергетической шкалы в шкалу глубин и решение проблемы снятия поверхностного заряда ). Получено, что экспериментально определенное значение проецированного пробега и страгглинга существенно (40- 60 % ) превышают теоретически рассчитанные, что может быть связано с непрерывным изменением физических параметров облучаемого попимера , а также с применением к органическим материалам подхода , основанного на бинарных столкновениях.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Компьютерное моделирование имплантации ионов благородных газов в полимерные материалы./ Коньшин И.В., Григорьев В.В., Леонтьев А.В./Яез. докл. XXIII Межнационального совещания по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. //Москва,1993,с.132

2. Компьютерное моделирование пространственного распреде -пения ионов благородных газов, имплантированных в ПММА / Комаров Ф.Ф.,Коньшин И.В., Леонтьев A.B., Туромша Е.П.// В Сб. научных трудов факультета радиофизики и электроники БГУ, Вып.1,1993. С.130-134.

3. Моделирование методом Монте - Карло каскадов атомных столкновений в органических материалах / Комаров Ф.Ф., Леонтьев А.В..Коньшин И.В.// В Сб. научных трудов факультета радиофизики и электроники БГУ, Вып.1., 1993,- С.130-134.

4. Моделирование каскадов атомных столкновений при облучении

полимерных мишеней легкими ионами. / Коньшин И.В., Григорьев В.В., Леонтьев А.В./Яез. докл. XXIII Межнационального совещания по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами. //Москва, 1993,с. 131

5. Особенности расчета профилей пространственного распределения и энергетических характеристик ускоренных ионов в полимерах. /Комаров Ф.Ф..Леонтьев A.B.,Коньшин И.В.//Мат. межд. конф. "Физика и техника плазмы",Минск,1994, с.236-239

6. Неупорядоченность и низкотемпературная проводимость облученных органических слоев. / Григорьев В.В., Коньшин И.В., Леонтьев A.B., Сагайдак Д.И. //Мат-лы конф. "Взаимодействие излучений с твердым телом", Минск , 1995 , с. 121

7. Особенности расчета профилей пространственного распределения

имплантированных в органические материалы ионов / Леонтьев А. В., Коньшин И.В.// В Сб. трудов Xll-ой межд. конф."Взаимодействие ионов с ловерхностью".Москва,1995,Т.2. -С.244-247.

8. Моделирование профилей пространственного распределения тяжелых ионов, имплантированных в органические материалы. /Коньшин И.В., Григорьев В.В., Леонтьев A.B., Сагайдак Д.И., /Яез. докл. XXVI Межд. конф. по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами., Москва, 27-29 мая 1996 г., с.97

9. Ионно - имплантированные органические слои - перспективные материалы для криогенных датчиков температуры. / Леонтьев A.B., Коньшин И.В., Григорьев В.В. //Тез. докл. научно -техн. конф. "Датчик - 96", Гурзуф, 1996, с.218-219

10. Электрофизические свойства органических материалов, облученных ускоренными ионами. / Комаров Ф.Ф., Леонтьев A.B., Коньшин И.В., и др. //В книге" Современные вопросы оптики , радиационного материаловедения, информатики, радиофизики и электроники", Минск, 1996. С.223-229

11. Профили пространственною распределения ионов азота и фосфора, имплантированных в ПММА. / Григорьев В.В., Комаров Ф.Ф., Леонтьев A.B., Коньшин И В. //Вестн. Белорусского Ун-та., серия 1, 1997,№1,с.10-15

12. Профили распределения ускоренных ионов в органических материалах . / Комаров Ф.Ф., Леонтьев A.B., Коньшин И В. //Тез. докл. Межд. симпозиума " Ионная имплантация в науке и технике", Налэнгув, Польша, 1997,с.46

13. Profiles of the spatial distribution of boron and nitrogen ions implanted into PMMA / F.F. Komarov , I.V. Konshin , A V. Leontyev etc.// Int Symp. IIST'97, Naleczow, 22-27 Jan 1997, p.124-129

14. Профили распределения внедренных в ПММА ионов индия / Ф.Ф. Комаров , И.В. Коньшин , A.B. Леонтьев и др. // Вест. БГУ Сер. 1.1997,№2, с.17-18.

Резюме

Коньшин Игорь Валентинович. "Пространственное распределение внедренных атомов при имппантации ионов средних энергий в полиметипметакрилат".

Ключевые слова : ионнная имплантация , полиметипметакрилат, метод Монте-Карло, профиль пространственного распределения , метод ВИМС, метод POP , распыление , фрагмент .

Методом Монте-Карло выполнен расчет параметров профилей пространственного распределения широкого круга ускоренных ионое внедренных в полиметипметакрилат. Выявлен вклад атомов отдачи е процессы ионизации среды и дефектообразования. Проведене широкомасштабное тестирование соотношения результатов расчето( методом Монте-Карло параметров профилей пространственном распределения с экспериментальными данными. Результаты рабой

представляют интерес для физики твердого тела , физики полупроводников и диэлектриков,

Abstract

Konshin Igor Valentinovich " Spatial distribution of Implanted atoms at implantation of medium energy ions into polymethylmethacrylate" Key words: ion implantation , polymethylmethacrylate , Monte-Carlo method, spatial distribution profile, SIMS and RBS methods, backscattering, fragmentation.

The calculation of spatial distribution profiles for the wide range of ions Implanted into polymethylmethacrylate were made using the Monte-Carlo method. The contribution of recoil atoms in ionization and defect creation of the target was detected . The relation between e[perimental and theoretical results of spatial distribution profiles was analyzed as a result of wide testing . The results obtained are of interest to solid state physics, semiconductor and dielectric specialists.

Рэзюмэ

Коньшын Irap Валянцшав1ч "Прасторавае размеркаванне укаранй-ных атамау пры ¡мппантацьи ¡енау сярэдтх энергий у поп^метыл -мегакрылат".

Ключавып сповы : ¡енная ¡мплантацыя, пол1метылметакрылат, метад Монте-Карла, лрофть прасторавага размеркавання, метад Д1МС, метад РАР, распыление , фрагмент.

Мегадам Монте-Карла выканан разлж параметрау профтяу прасто-рпппгп размеркавання шэрагу паскораных ¡бнау укаранбных у noni-мотыпмртакрылаг. Выяулены уклад атамау аддачы у працэсы

1ян1эацьп асяроддзя I дэфэктаутварэння . Праведзена шырока -маштабнае тэставанне суадноанау вынжау разлкау метадам Монте -Карла параметрау профшяу прасторавага размеркавання. ВынМ працы маюць ц("кавасць для фгзш цвердага цела, ф1з1'ю паупра-вадмкоу \ дыэлектртау.

Коньшин Игорь Валентинович

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВНЕДРЕННЫХ АТОМОВ ПРИ ИМПЛАНТАЦИИ ИОНОВ СРЕДНИХ ЭНЕРГИ1 В ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТ.

01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Подписано к печати 2.09.97 . Формат 60x84 1/16 Объем 1.0 усл. печ. Листа 1.0 уч. - изд. листа .

Заказ № 505 тираж 100 экз. Отпечатано на ротапринте БГУ 220080 Минск, ул. Бобруйская, 7.