Процессы при ионном распылении поверхности твердых тел и энерго-масс-спектрометрия вторичных ионов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

На правах рукописи

2

НИКИТЕНКОВ Николай Николаевич

ПРОЦЕССЫ ПРИ ИОННОМ РАСПЫЛЕНИИИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ЭНЕРГО-МАСС-СПЕКТРОМЕТТИЯ ВТОРИЧНЫХ ИОНОВ

Специальность 01.04.04 -физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва-2007

003069285

Работа выполнена на кафедре общей физики Томского политехнического университета

Научный консультант доктор физико-математических наук, профессор Тюрин Юрий Иванович.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Беграмбеков Леон Богданович,

доктор физико-математических наук, профессор Борисов Анатолий Михайлович,

доктор физико-математических наук, профессор Уразгильдин Ильдар Фоатович.

Ведущая организация Российский научный центр «Курчатовский Институт» (Институт ядерного синтеза), г Москва

Защита состоится 24 мая 2007 г в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 501 001 66 при Московском государственном университете им MB Ломоносова по адресу 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, дом I, стр 2, физический факультет, ауд. 5-19

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан _ ^_2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

АП Ершов

Общая характеристика работы Актуальность темы

Интерес К исследованиям процессов при ионном распылении поверхности твердых тел обусловлен их большим значением в решении таких актуальных задач науки и технологии как проблема первой стенки термоядерного реактора, проблема деградации покрытий космических летательных аппаратов, диагностика поверхности с использованием ионных пучков, ионная имплантация с целью получения материалов с заданными свойствами, рост пленок и процессы травления в плазменных реакторах и системах с ионными пучками, процессы ионно-лучевой эпитаксии в микроэлектронике и др

Настоящая работа посвящена проблеме исследования (диагностики) поверхности с использованием ионных пучков Одним из способов такой диагностики, позволяющей изучать элементный и химический состав поверхности, является анализ состава спектра масс вторичных ионов (атомов, молекул, кластеров, ассоциатов) в ионизованном состоянии, возникающих при распылении поверхности ионами ускоренными до энергий 1-10 кэВ Способ такого анализа (извлечения информации из состава спектра масс) известен как "вторичная ионная масс-спектрометрия (ВИМС)" В настоящей диссертации впервые систематически исследованы возможности извлечения информации как о химическом и фазовом составе, так и о физических характеристиках (энергия связи атома, работа выхода электрона) поверхности и приповерхностных слоев не из состава спектра масс, а из параметров энергетических спектров вторичных ионов (ЭСВИ) Поэтому соответствующий метод анализа можно назвать энерго-масс-спектрометрией вторичных ионов (ЭМСВИ)

В работе обобщены известные и предложены новые представления о процессах приводящих к образованию вторичных атомов в возбужденном и ионизованном состоянии при ионном распылении Развитый на этой основе метод комплексного анализа энергетических и массовых спектров вторичных ионов позволяет получать несравненно более полную информацию о элементном, химическом и фазовом составе приповерхностных слоев гомо- и гетерогенных материалов при несравнимо меньших затратах средств и времени на получение единицы информации, чем ВИМС и многие другие методы

Пели и задачи исследований

Цель уаботы исследования физических механизмов возбуждения и ионизации вторичных атомов и разработка метода диагностики

поверхности и приповерхностных слоев твердого тела на основе анализа энергетических спектров вторичных ионов

Для достижения указанной цели в работе ставились и решались следующие задачи

1 Систематизация и классификация имеющихся и получение новых экспериментальных и теоретических данных о механизмах ионообразования при распылении

2 Разработка физических моделей для расчета вероятностей процессов возбуждения и ионизации вторичных атомов

3 Создание высоковакуумной установки и разработка методик экспериментальных исследований энергетических спектров вторичных ионов

4 Создание моделей формирования энергетических спектров вторичных ионов эмитированных из гомо- и гетерогенных материалов

5 Разработка методик извлечения информации о физических характеристиках поверхности и приповерхностных слоев из энергетических спектров вторичных ионов

6 Применение разработанных методик для решения прикладных задач диагностики поверхности в научных и технологических целях

Методы и объекты исследований

Работа выполнена с привлечением современных экспериментальных методов Энего-масс-спектрометрия вторичных ионов (ЭМСВИ), Оже-электронной спектроскопии (ОЭС), спектроскопии резерфордовского обратного рассеяния (ЮР) и ядер отдачи (ЯО), электронографии на отражение (ЭГО), рентгенофазового анализа (РФА), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), оптической и растровой электронной микроскопий (РЭМ), электронно-эмиссионной микроскопии (ЭЭМ) Для построения теоретических моделей использовались методы квантовой и статистической механик, неравновесной статистической термодинамики

Объектами исследований являлись процессы при взаимодействии ускоренных ионов с поверхностью, энергетические спектры вторичных ионов и технологические процессы получения твердотельных материалов с заданными свойствами

Научная новизна

1 Разработана неравновесная статистическая модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений, основанная на представлениях о каскаде атомных столкновений, как о статистической системе и о квантах возбуждений, как о квазичастицах возникающих в результате

неупругих атом-атомных и электрон-атомных столкновений в каскаде и живущих в течении времени развития каскада благодаря возможности эстафетной передачи возбуждений при столкновениях атомов Расчеты, проведенные в рамках модели, объясняют совокупность следующих экспериментально полученных величин и фактов величину характерной наиболее вероятной энергии в энергетических спектрах вторичных атомов и ионов, условия перехода от режима линейных каскадов к режиму тепловых пиков при распылении, большое число линий в спектрах ионно-фотонной эмиссии, малую величину квантового выхода для отдельных переходов в спектрах ионно-фотонной эмиссии, общее число возбужденных атомов среди всех распыленных, зависимости населенности уровня от энергии возбуждения этого уровня и др

2 Разработана физическая модель возбуждения атома, движущегося вблизи металлической поверхности, поверхностными плазмонами, основанная на представлениях о сильной связи меэвду дипольным электрическим моментом атома и поляризационным полем поверхностного плазмона над поверхностью Поляризационное поле индуцирует электронные переходы в атоме Переходы в атоме также могут возбуждать поверхностные плазмоны Расчеты в представлении вторичного квантования дают для интегральной вероятности возбуждения вторичного атома поверхностными плазмонами величину ~1 В рамках модели впервые объяснены 1) корреляции между величинами, с одной стороны, потерь энергии электронами при отражении от поверхности металлов и прохождении тонких пленок и, с другой стороны, энергиями возбуждаемых уровней распыленных и отраженных атомов и ионов, 2) корреляций между населенностями энергетических уровней атомов при распылении и при прохождении тонких плёнок

3 Разработана модель формирования энергетических спектров вторичных ионов при распылении гетерогенных материалов, основанная на обнаруженном автором экспериментальном факте линейной суперпозиции энергетических спектров вторичных ионов от отдельных гомогенных компонент при получении спектра от гетерогенной мишени На основе этой модели разработан способ анализа послойного распределения гомогенных компонент в приповерхностных слоях гетерогенных материалов, заключающийся в отслеживании кинетики особенностей в энергетических спектрах вторичных ионов, связанных с распылением соответствующих гомогенных компонент при послойном распылении зондирующим пучком приповерхностной области гетерогенной мишени Идентификация состава гомогенной компоненты возможна по энергии образования Гиббса соединений, благодаря экспериментально установленной пропорциональности величии

энергии Гиббса и величины наиболее вероятной энергии в энергетическом спектре вторичных ионов при распылении гомогенных материалов

4 Создана сверхвысоковакуумная установка разработаны и реализованы методики экспериментальных исследований энергетических и массовых спектров вторичных ионов Основной отличительной технической и методической особенностью установки является возможность выбора геометрии эксперимента в процессе измерений спектров углов падения первичных ионов - от 0° до 22°, углов отбора вторичных ионов - от 33° до 55° Именно в таких пределах указанных углов возможно наилучшее разрешение особенностей в структуре энергетических спектров вторичных ионов при распылении гетерогенных материалов

5 Сформулирована обратная задача спектроскопии энергетических распределений вторичных ионов На основе ее решения разработан способ определения энергии связи атомов (А,), и работы выхода электрона (Фх) для гомогенных компонент в составе гетерогенной мишени, заключающийся в подгонке теоретических спектров к экспериментальным методом минимизации квадратичного функционала путем оптимизации теоретических параметров

6 Установлены закономерности изотопного эффекта (отклонения наблюдаемых изотопных отношений от природных распространенностей) в энергетических спектрах вторичных ионов большая вероятность ионизации атома легкого изотопа по сравнению с тяжелым, обратная зависимость величины эффекта от массы в раду элементов, наличие пика или плато в энергетическом спектре отношения легкого изотопа к тяжелому при разных энергиях для разных металлов Обнаружены изотопные эффекты при взаимодействии поверхности с химически активными растворами, ионной имплантации, водородном насыщении материалов, термодиффузии из внешнего источника, термическом и радиационном отжиге, с помощью которых можно получить моноизотопные или обогащенные определенным изотопом поверхности

7 Установлено, что если воздействия на поверхность приводят к обмену атомами между поверхностью и внешней средой (вторичная ионная эмиссия, рассеяние ионов от поверхности, ионная имплантация, обработки поверхности химически активными растворами), то изотопный эффект (изменение изотопного состава химических элементов поверхности) обусловлено изотопным смещением валентных уровней атомов-изотопов

Практическая ценность

Разработанные модели и методики успешно использованы для решения

научных и технологических задач в области материаловедения, в

частности для разработки и совершенствования следующих технологий

1 Тонкопленочных систем (совместно с НИИ "Дельта", г Москва, Сибирским Физико-техническим институтом, г Томск, НИИ полупроводниковой промышленности, г Томск, Томским университетом систем управления и радиоэлектроники)

2 Жидкостной очистки поверхности технологических пластин кремния электрохимически активированными растворами серной кислоты (совместно с кафедрой аналитической химии ТПУ, г Томск и НИИ молекулярной электроники, г Зеленоград)

3 Получения дисперсных материалов в импульсной плазме (совместно с Московским государственным институтом стали и сплавов, г Москва)

4 Целенаправленной модификации поверхности путем радиационных воздействий (совместно с НИИЯФ при ТПУ, г Томск, ОмГУ, г Омск, ИФПМ РАН, г Томск)

5 Водородного насыщения материалов (Кафедра общей физики Томского политехнического университета, г Томск)

Результаты выполненной работы используются в учебном процессе при преподавании специальных и общепрофессиональных дисциплин студентам и магистрантам факультета естественных наук и математики Томского политехнического университета, специализирующимся в направлении "Физика конденсированного состояния" Результаты исследований использованы при написании учебных пособий, разработке лабораторных работ и практических занятий

Положения, выносимые на защиту

1 Модель возбуждения распыленных атомов поверхностными плазмонами

2 Модель возбуждения атомов в каскаде атомных столкновений

3 Методика расчета энергетических спектров вторичных ионов при распылении гомо- и гетерогенных мишеней

4 Способ решения обратной задачи спектроскопии энергетических распределений вторичных ионов при распылении гетерогенных материалов

5 Методика эксперимента и способ послойного анализа химического и фазового состава приповерхностных слоев гетерогенных материалов

Личный вклад автора состоит в постановке цели и задач, разработке представлений и моделей возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами и в каскадах атомных столкновений, создании установки для энерго-масс-спектрометрии вторичных ионов, постановке экспериментальных методик исследования энергетических спектров вторичных ионов,

получении, обработке и интерпретации экспериментальных и расчетных результатов, написании статей и заявок на изобретения и патенты

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях, совещаниях и семинарах ХП и XVH Всесоюзных совещаниях по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1982, 1987), XXIV Межнациональном совещания по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1994), Всесоюзном семинаре "Диагностика поверхности ионными пучками" (Запорожье, 1983), VII Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" (Минск, 1984), XIX Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике (Ташкент, 1984), I научно-практической конференции памяти академика JIB Киренского (Красноярск, 1985), 7-th International Conference "Ion Beam Analysis" (Berlin, 1985), Всесоюзного совещания "Диагностика поверхности ионными пучками" (Ужгород, 1985), 2-й Всесоюзной конференции "Квантовая химия и спектроскопия твердого тела" (Свердловск, 1986), V региональной конференции "Молодые ученые и специалисты ускорению научно-технического прогресса" (Томск, 1986), ХШ, IX Всесоюзных конференциях "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" (Звенигород, 1987, 1989), П-й Всесоюзной конференции "Физика окисных пленок" (Петрозаводск, 1987), V, VI Всесоюзных семинарах по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии (Харьков, 1988, 1991), I Всесоюзной конференции "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" (Томск, 1988), Всесоюзном совещании-семинаре "Диагностика поверхности ионными пучками" (Москва, 1990), VH Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Москва, 1991), X Всесоюзной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" (Звенигород, 1991), Международной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" (Томск, 1995), V-й конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока" (Новосибирск, 1996), 7-th International Conference on Cold Fusion (Vancouver, 1998), Rassian-Korean International Symposium on Science and Technology (Томск, 1998), XV-XVn Международных конференциях "Ion-Surface Interaction" (Звенигород, 2001, 2003, 2005), XXVII-ХХХП Международных конференциях по физ взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1998, 1999,2000,2001,2003,2004,2005,2006)

Публикации

По теме диссертации опубликовано более 80 работ, в том числе 28 статей в реферируемых отечественных и зарубежных изданиях, 14 докладов в трудах международных конференций, получено 2 авторских свидетельства на изобретения и 1 патент

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 6 глав с выводами по каждой, заключения, списка литературы Объем работы страниц - 321, рисунков - 94, таблиц - 9, список литературы из 331 наименования

Содержание работы

Глава 1 Современное состояние исследований процессов при взаимодействии ускоренных ионов с поверхностью твердых тел

Проанализированы основные положения и выводы теорий, используемых в ионно-спектроскопических методах анализа поверхности и, в частности, в масс-спектрометрии вторичных ионов

- атомных столкновений,

- прохождения атомных частиц через вещество,

- ионного распыления поверхности,

- взаимодействия атомных частиц с поверхностью,

- возбуждения и ионизации вторичных атомных частиц

Особое внимание уделено теории ионного распыления, которая является основой не только энерго-масс-сектрометрии вторичных ионов, но и послойного анализа многими другими методами

Дана общая классификация типов и процессов ионного распыления и классификация этих процессов по времени их протекания Проанализированы модели механизмов распыления путем каскадов атомных столкновений, электронных процессов, химических реакций, возникновения тепловых пиков, кулоновского взрыва, ударной волны Проанализированы особенности распыления многокомпонентных мишеней и методы компьютерного моделирование процессов распыления

Приведены расчетные формулы для энергетических и угловых распределений, полученные в линейной каскадной теории распыления П Зигмунда (Р Sigmund) и теории Розендаля-Сандерса (Roosendaal Н Е, Sanders J В )

Проведено сравнение теоретических и экспериментальных энер-

гетических спектров вторичных атомов

Сделан вывод о хорошей развитости теории ионного распыления для металлов и материалов по свойствам близким к металлам, позволяющей во многих случаях предсказать величину коэффициента распыления и описать вид энергетического спектра вторичных атомов Хорошо развито компьютерное моделирование процессов ионного распыления, при этом наиболее полно соответствуют эксперименту те программы, которые основаны на представлениях о каскадах атомных столкновений

Глава 2. Возбуждение и ионизация вторичных атомов

Систематизированы и классифицированы по областям пространства механизмы ионизации вторичных атомов Пространство, в котором протекают процессы, ответственные за новообразование, разделено на 4 области (рис 1) А - приповерхностная область твердого тела, в которой развивается каскад столкновений, Б - поверхность (под термином "поверхность" подразумевается плоскость, проходящаю через центры равновесия ядер внешнего атомного слоя), В - приповерхностная область

вакуума (-10 А), Г - вакуум Вторичные атомы движутся последовательно через области А - Г В каждой из областей они испытывают различные по конфигурации электромагнитные воздействия со стороны окружения Эти воздействия могут приводить к изменению состояний, в котором атом находится в определенный момент времени Процесс ионообразования включает несколько стадий, каждая из которых состоит из микропроцессов, существенно различающихся в каждой из областей А-Г Особенности областей состоят в следующем А-Г

Область А возможны возбуждения атомов в результате неупругих атом-атомных и электрон-атомных взаимодействий в процессе развития каскада

Область Б ветвь каскада столкновений выходит на поверхность, возможно возбуждение в результате последнего парного взаимодействия

Б - поверхность

ч

/

А - объем тв тела

■ вакуум

В - приповерхн область

Рис. 1. Схема характерных областей протекания процессов ионообразования

Область В в результате электронного взаимодействия между поверхностью и отлетающей частицей возможно изменение состояния последней

Область Г атом ни с чем не взаимодействует, однако возможен спонтанный распад возбужденных состояний атомов ионов, а также развал кластерных и молекулярных ионов с образованием моноатомных возбужденных и ионизованных частиц

Классифицированы микропроцессы, приводящие к изменению состояния атома в каждой из выделенных областей Оказывается возможным выделить около 20 таких микропроцессов

Проанализированы физические представления и математический аппарат моделей электронного обмена между отлетающим атомом и поверхностью, обобщающих процессы в области В и моделей разрыва связей

Систематизированы представления, используемые при термодинамическом подходе к описанию возбуждения и ионизации вторичных атомов Выделено 3 направления, развивающихся в рамках термодинамического подхода, которые различаются деталями используемых представлений

В рамках одного из этих направлений, на основании известной эмпирической зависимости степени ионизации вторичных ионов а+ от их потенциала ионизации I и энергии атомизации Д>, предложена лучшая из имеющихся формула в плане ее использования для количественного анализа методом масс-спектрометрии вторичных ионов [1]

а

- —• ехр

8а

(

1_ + 1\ кТ. кТ

а У

(1)

где Та и Те - соответственно, температура атомизации распыляемого вещества и ионизации регистрируемого атома Соотношение (1) эквивалентно соотношению для функции распределения атомов по энергетическим состояниям е„

г

/я = /о-ехр

ч К кТу

(1*)

Функции распределения с двумя температурными параметрами, ранее получены на основании решений кинетических уравнений для функции распределения в неравновесных условиях Так функция распределения вида

/„ =/о ехр

/ пЕ\ | пЕ\ ~ЕпЛ

V кТк Щ

(2)

получившая название распределения Тринора, широко используется для описания населенностей уровней молекул в неравновесном газе молекул Распределение (2) предполагает рассмотрение совокупности энергетических уровней молекул, как самостоятельной подсистемы с температурой Тк, находящейся в термостате, в качестве которого выступает газ молекул как целое с температурой Т, Параметры £ь Е„ -энергии, соответственно, 1-го и п-го уровня осциллятора, моделирующего молекулу, п - число квантов, заселяющих п-й уровень В диссертации приведен также вывод соотношения (2) из большого канонического распределения Гиббса, предполагающего рассмотрение квантов возбуждений как квазичастиц Совпадение форм эмпирического соотношения (1*) и теоретического (2) послужило для автора толчком к использованию квазичастичного подхода для описания возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений и созданию следующей модели

Неравновесная модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений

Совокупность каскадов атомных столкновений по большому числу первичных ионов рассматривается как статистический ансамбль, отдельный каскад - как статистическая система Возбуждения атомов каскада возникают при неупругих атом-атомых и электрон-атомных столкновениях и существуют в течении времени развития каскада (~10"15-10"14 с) благодаря возможности эстафетной передачи возбуждений от атома к атому при столкновениях Таким образом, каскад атомных столкновений - термостат с температурой Т^, кванты возбуждений — подсистема квазичастиц с температурой Тт1ц

Обосновано, что заселенность энергетических уровней атомов в каскаде можно описать модифицированной функцией распределения Тринора вида

' ' ( пЕ. пЕ.-ЕЛ ' [„( п и-П АЕ .1 /. =/о ехР -7Г-+-ТГГ/о СХР Г ¿Г"1!'®

V возб кос ) [.V К1*аб К1жас ) К1кх J

где ЬЕ=Е\-Е„ - энергия возбуждения атома при переходе с уровня Е1 на уровень Е„, Ттс - температура каскада атомных столкновений, Теозб -температура возбуждений (квазичастиц) в каскаде Соотношение (3) при Ткас~ Теозб (равновесие) превращается в формулу Саха, часто используемую для описания вероятности возбуждения и ионизации вторичных атомов Соотношение (3), в отличие от (1), содержит физически хорошо определенные параметры Известно, что в атоме, движущемся в твердом теле, система энергетических уровней электронов отличается от системы уровней свободного атома Так, в случае металлов поляризационное поле свободных электронов приводит к смещению электронной плотности внешних оболочек атома по отношению к ядру в направлении движения,

что приводит к отсутствию характерного для свободного атома набора квантовых чисел Поэтому анализ соответствия (3) эксперименту не может быть в настоящее время детальным, учитывающим переходы между конкретными энергетическими уровня-ми атома Вместе с тем, в работе проведен общий анализ соответствия (3) многим экспериментальным закономерностям Параметр Ттс, рассчитывался как Тгас"сЮ/с&> где (Ш приращение внутренней энергии в области развития каскада, сБ -приращение энтропии в той же области Для расчетов введен в рассмотрение цилиндрический объем мишени V (названный объемом каскада), в котором поглощается энергия первичного иона, с линейными размерами (1 порядка пробега первичного иона II (рис 2) Данный объем за время развитии каскада (тк~10"13-10'14 с) можно считать изолированным, поскольку тк много меньше времени термализации тт поглощенной энергии (тт~10"'°-10'п с) При энергии первичного иона £о~Ю кэВ, величина его

пробега в металлах Л—100 А Число атомов твердого тела, размещающихся в пределах объема каскада V равно ЛГ=Кс=яс13с/4=40000(с - характерная плотность атомов твердого тела, для металлов с~4 1022 атом см'3) Число атомов смещенных из равновесных положений в результате развития каскада созданного первичным ионом с энергией £<г=Ю кэВ п'~Ео/2Есм~200, Е^-25 эВ -энергия смещения атома из узла кристаллической решетки Приращение внутренней

энергии при указанном Рис. 2 Схема объема V развития каскада значении Е0 сШ^Е^ П -5000 атомных столкновений ПИ - первичный ион, эВ Приращение энтропии аК, в РА - распыленные атомы, ВА - внедренные соответствии с формулой атомы, выбитые из равновесных положении в _ , .

результате развития каскада. <1 - линейные Больцмана сБ=к

размеры каскада "О1"'1] ~ 0,1 эВ/град Таким

образом, Ггас=Л//аК=50000 К-4,3 эВ (соответствует величине типичной наиболее вероятной энергии в энергетических спектрах вторичных атомов и ионов при бомбардировке по нормали к поверхности)

При расчетах число квазичастиц п полагалось равным числу столкновений в каскаде с энергией более 100 эВ (при меньших энергиях

пи

А и

О—о—^оА—/о

"¡Г О о о

пренебрежимо мало как сечение возбуждения сталкивающихся атомов, так и сечение эстафетной передачи возбуждений), то есть и<£,(/(2Е,см+100 эВ)г=бб (это возможное число возбуждений на любые уровни энергии у всех атомов каскада) Кроме приведенных оценочных расчетов, с использованием (3) и приведенных в тексте формул рассчитаны и сопоставлены с экспериментом следующие зависимости температуры и энтропии объема каскада от числа смещенных в результате развития каскада атомов, вероятности заселения уровня Ел от числа электронов на этом уровне и от температуры каскада при разных температурах возбуждений, вероятности возбуждения уровня с энергией Е1 Полученные зависимости хорошо соответствуют следующим экспериментальным фактам характерной наиболее вероятной энергии в энергетических спектрах вторичных атомов и ионов, условиям перехода от режима линейных каскадов к режиму тепловых пиков при распылении, большому числу линий в спектрах ионно-фотонной эмиссии, малой величине квантового выхода для отдельных переходов в спектрах ионно-фотонной эмиссии, общему числу возбужденных атомов среди всех распыленных, зависимостям населенности уровня от энергии возбуждения АЕ этого уровня, соответствие значений Твтб подгоночным значениям параметра Т (от 1000 до 6000 К) в распределении Больцмана, когда его используют в качестве температуры для описания измеренных в эксперименте относительных заселенностей уровней возбужденных вторичных атомов и ионов при распылении металлов и сплавов

Сравнение (3) с формулами, полученными в рамках моделей электронного обмена с учетом возбуждения поверхности первичными ионами или с учетом разогрева свободных электронов в каскадах атомных столкновений, показывает, что в принципиальном плане (3) отличается от этих формул лишь наличием параметра Ттс При этом зависимость вероятности возбуждения (ионизации) от температуры электронной подсистемы в моделях электронного обмена такая же, как в (3) от Т,'тс и Т,03 То есть (3) может во многих случаях использоваться с не меньшим успехом, чем формулы, полученные в рамках моделей электронного обмена Таким образом, проведенные расчеты в сравнении с экспериментом и другими моделями убедительно свидетельствуют о соответствии между реальностью и представлениями рассмотренной неравновесной модели возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений

В основе моделей электронного обмена лежит представление о смещении и уширении энергетических уровней атома вблизи поверхности металла За эти смещение и уширение ответственны силы электрического изображения между зарядами атома и поверхностью Однако, посредством этих же сил осциллирующие дипольный и мультипольные моменты

атомных частиц на близких расстояниях от поверхности оказываются сильно связанными с коллективными поверхностными осцилляциями электронов твердого тела Вторичные атомы при отлете от поверхности проходят через состояние такой связи Благодаря этому вторичные атомы обретают возможность излучать и поглощать плазмоны [2] Таким образом, есть теоретические основания предполагать возможность возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами (lili) Вероятность такого процесса можно рассчитать используя следующую простую модель

Модель возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами

Модель построена на следующих представлениях Металл занимает

полупространство z<0 и имеет диэлектрическую проницаемость €(а>,к) (рис 3) ПП создают сильное поле поляризации вне металла Это поле индуцирует электронные переходы в атоме Переходы в атоме также могут возбуждать ПП Вторичный атом в основном состоянии покидает поверхность в некотором направлении 0 (угол между нормалью к поверхности и вектором скорости, на рис 3 0=0) Атом является квантовой, 2-х уровневой системой с дипольно-разрешен-ными дискретными состояниями

Расчеты полной вероятности возбуждения вторичного атома при пересечении им полости, заполненной этектромагнитной волной, связанной с поверхностными плазмонами, проведены в представлении вторичного квантования по следующей схеме

Рис 3. Упрощенная схема взаимодействия атомных частиц с электромагнитной волной, связанной с КПО элсктронон металла 1 - металл, 2 - КПО электронов, 3 - вторичные атомы с дипольными моментами цг, Е и д - электрический и волновой векторы электромагнитной волны, связанной с КПО электронов, - расстояние атома от поверхности, Ь и 1 - размеры полости, занимаемой электромагнитной волной

1 С использованием гамильтониана взаимодействия и свойств операторов рождения и уничтожения вычислен матричный элемент для поглощения плазмонов атомом

2 На основе нестационарной теории возмущений и матричного элемента для поглощения плазмонов рассчитана вероятность поглощения плазмона атомом в единицу времени

3 Введен параметр т - "эффективное время взаимодействия отлетающего атома с полем ПП" и рассчитана вероятность поглощения плазмона атомом (то есть полная вероятность возбуждения атома из основного состояния) за время т

Строгий расчет в рамках сделанных предположений позволяет получить следующее выражение для полной вероятности возбуждения атома в поле ПП при отлёте атома от поверхности

где <op=(4nNe2/m*)ln и N - плазменная частота и плотность электронного газа металла, т, е - эффективная масса и заряд электрона, L2 -эффективная площадь поверхности, h - постоянная Планка / - длина затухания интенсивности поляризационного поля ПП вне металла, v -скорость атома, Д&> и а>0 - ширина распределения и частота в максимуме Лоренцева распределения ПП по частоте Расчеты дают 1 при реальных значениях параметров, входящих в (4) Это означает, что, по меньшей мере, один уровень атома наверняка возбуждается указанным способом Подтверждением модели служат следующие экспериментальные факты, проанализированные в диссертации 1) корреляции между величинами, с одной стороны, потерь энергии электронами при отражении от поверхности металлов и прохождении тонких пленок и, с другой стороны, энергиями возбуждаемых уровней распыленных и отраженных атомов и ионов, 2) корреляции между населенностями энергетических уровней атомов при распылении и при прохождении тонких плёнок

Глава 3 Экспериментальная техника для диагностики поверхности и методики измерений энергетических спектров вторичных нонов

Проанализированы требования, предъявляемые к условиям эксперимента по исследованию закономерностей вторичной ионной эмиссии и ЭМСВИ Дан обзор основных приборов в 3-х важнейших инструментальных группах, необходимых для осуществления эксперимента по ЭМСВИ.

1) источники воздействия на поверхность (ионные пушки),

2) анализаторы отклика поверхности (энерго- и масс-анализаторы),

3) детекторы вторичных ионов,

Кратко описаны принципы действия и устройства некоторых приборов из указанных инструментальных групп При этом указаны конкретные типы приборов, использованных в установке ВИМС-2 НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете (НИИЯФ ТПУ), с использованием которой были получены основные экспериментальные результаты, представленные в настоящей диссертации

Дан обзор состояния техники и методик экспериментальных исследований энергетических спектров вторичных ионов в мире

Основным требованием к техническому оснащению и методике измерений является, естественно, минимальное аппаратурное искажение (в идеале полное отсутствие искажений) истинных энергетических спектров Это очень сложная техническая и методическая задача, поскольку на вторичные ионы при их движении от распыляемой мишени до детектора действуют остаточный вакуум, электрические и магнитные поля мишени, ионных линз, анализаторов энергии, масс-анализаторов В мире работает несколько десятков установок для ЭМСВИ, но вряд ли найдется даже пара одинаковых по всем параметрам - это крайне затрудняет детальное сравнение экспериментальных данных, полученных в разных установках

Проанализированы схемы некоторых установок и методик измерения ЭСВИ Описаны конструкции и методические особенности установок "ЭВРИКА" ИМФ HAH Украины (г Киев) и "DIDA" физико-технического отделения общества исследований окружающей среды (г Нюрнберг), установки для исследований энергетических и угловых распределений вторичных ионов кафедры физической электроники МГУ (г Москва) Установка "ВИМС-2" НИИЯФ ТПУ (г Томск)

Проведено сравнение ЭСВИ, полученных в разных установках

Установка "ВИМС-2" НИИЯФ ТПУ (г Томск) Вакуумная система установки состоит из прогреваемой до 400°С вакуумной камеры из нержавеющей стали с патрубками для подсоединения фланцев с электрическими вводами, ионопроводов первичного ионного пучка и масс-анализатора вторичных ионов, смотрового окна Для контроля состава остаточной атмосферы при работе установки используется газовый масс-анализатор РОМС-2 Используются безмасленные средства откачки цеолитовые и магниторазрядные насосы НОРД-250 и ТРИОН-150 с охлаждением жидким азотом

Данные средства откачки позволяют в течении 1 часа откачать рабочую камеру от атмосферного давления до ~10"8 Па В рабочем режиме давление в камере ~10"6 Па Для работы с аргоном во избежание "аргоновой нестабильности" в установке предусмотрена дифференциальная откачка тракта первичного ионного пучка диффузионным ртутным насосом через азотную ловушку и высоковакуумный вентиль Для изучения влияния на ВИЭ определенной газовой атмосферы в установке используется система

газонапуска как в источник ионов, так и в камеру через натекатеди Газовая система имеет три баллона, снабженных запорными вентилями, каждый из которых может быть откачан форвакуумным насосом через сорбционную ловушку

На рис 4 показана схема аналитического тракта установки Основные эксплуатационные характеристики установки приведены в таблице 1

Первичный пучок формируется в ионном источнике 7 с накальными катодом, позволяющим получать ионы инертных газов, а также ионы 02+ и N2* и в диапазоне энергий 1-7 кэВ при плотностях тока 10"7-10"5А см'2

смотровое окно, 5 - устройство фокусировки первичного пучка, б - ионно-оптический тракт первичного пучка, 7 - ионный источник, 8 - энергоанализатор, 9 — отклоняющие пластины; 10 — входная щель масс-анализатора, 11 - детектор вторичных ионов, 12 - ионопровод масс-анализатора, 13 - масс-анализатор

Пучок проходит через ионно-оптический тракт 6, в котором юстируется на круглое коллимирующее выходное отверстие отклоняющими пластинами и фокусируется электростатической линзой 5 на мишень 2 в круглое пятно диаметром ~3 мм, при этом, как показали эксперименты по окраске прессованных порошков ХпО под воздействием пучка, 90% интенсивности пучка приходится на центр пятна размером ~0,5 мм Исследуемый образец (мишень) устанавливается на 8-позиционной кассете, удерживаемой через изолятор манипулятором (поз 2, рис 4) Кассета находится под потенциалом +2 кВ относительно земли Манипулятор позволяет

производить изменение углов падения первичного пучка (Оа) и эмиссии вторичных ионов (в) при этом угол 00+0=55° всегда фиксирован, кроме того, манипулятор позволяет производить параллельное смещение мишени в вертикальном направлении в пределах ±5 мм от центра пучка на мишени Между мишенью 2 и энергоанализатором 8 установлена электростатическая линза 3 с фокусным расстоянием 4 мм и углом сбора 0,17 рад, фокус линзы расположен во входной щели энергоанализатора С помощью отклоняющих пластин 9 вторичные ионы, прошедшие энергоанализатор могут быть подъюстированы на входную щель (10) 60-градусного магнитного масс-анализатора 13 со средним радиусом 200 мм, позволяющего разделять ионы от 1 до 400 а е м Регистрация вторичных ионов осуществляется электронным умножителем ВЭУ-2А (11) с последующей обработкой сигнала с ВЭУ счетчиком ионов Данная система регистрации позволяет измерять сигналы от 10"17 до 10"9 А

Таблица 1 Эксплуатационные параметры установки ВИМС-2 НИИЯФ ТПУ

№п/п Наименование параметра Величина параметра

1 Энергия первичных ионов, кэВ 1-7

2 Плотность тока первичного пучка на мишени, А

3 Минимальный регистрируемый ток вторичных ионов, А ю-17

4 Используемые ионы Аг+, Ог, N2*

5 Разрешение по массам ДМ на уровне 50% интенсивности спектральных линий, а е м 1

6 Разрешение по энергиям вторичных ионов, эВ ~1-1 5

7 Минимальное давление в рабочей камере, Ра 10""

8 Рабочее давление в камере, Ра 10"6

Для измерения энергетических спектров используется электростатический энергоанализатор Юза-Рожанского 8 с углом раствора 131°, внешним радиусом 73 мм, внутренним - 67 мм и, следовательно, средним радиусом ^"70 мм При данном значении среднего радиуса и ширине входной и выходной щелей в-0,1-0,4 мм энергоанализатор обеспечивает разрешение АЕ/Е^/ТК^О,0007-0,003 Интенсивности вторичных ионов в отдельных точках ЭСВИ измеряются путем сканирования масс-анализатором в выбранных диапазонах спектра масс при фиксированных напряжениях на энергоанализаторе и мишени Для получения ЭСВИ измеряются зависимости интенсивности определенной

массовой линии от напряжения на энергоанализаторе Л^=ХЕ/аО Пересчёт от иэл к энергии Е проходящих через ЭА вторичных ионов производится общепринятым способом Специальные эксперименты показали, что в рабочем диапазоне энергий вторичных ионов, проходящих через тракт "мишень-приёмник", искажающее спектр ЭСВИ влияние зависимости трансмиссии тракта от энергии отсутствует, величина поля в промежутке "мишень-линза" также не оказывает влияния на ЭСВИ Величины относительных погрешностей определения энергии и интенсивности вторичных ионов ДЕЖ~2%, Д///~1-5%

Методическими особенностями эксперимента ВИМС-2 являются 1 Геометрия эксперимента, позволяющая разрешать структуру ЭСВИ при распылении гетерогенных мишеней .Манипулятор образцов установки ВИМС-2 позволяет производить изменение углов между нормалью к поверхности и направлением первичного пучка (в0), а также между нормалью к поверхности и направлением преимущественного отбора вторичных ионов (0) (рис 4), причём 0о+б=7О° всегда фиксирован

На рис 5 детально показана схема расположения электродов вблизи поверхности мишени Существенным отличием наших экспериментов от

других является выбор значений угла #=33-55° и значений 0<г=О-22°, поскольку именно в этих диапазонах данных углов при данной геометрии эксперимента удается совместить ось телесного угла 6 (те направления максимального выхода вторичных частиц) и оптическую ось линзы 9 Очевидно, что направление оси телесного угла 6 зависит от следующих обстоятельств Во-первых, от угла в0 Примем за начальное положение нормали к поверхности показанное на рис 5 Тогда, вращая мишень так, чтобы нормаль к поверхности 3 поворачивалась к оси первичного пучка 2 (те уменьшая угол в0 и увеличивая угол в), мы добиваемся смещения максимального выхода вторичных

установке ВИМС-2

1 - мишень, 2 - первичный пучок, 3 - нормаль к поверхности мишени, 4 - плоские заземленные электроды, 5 — косинусоидальное распределение распыленных частиц при падении пучка по нормали к поверхности, б - телесный угол отбора вторичных ионов, 7 - входная щель энергоанализатор, 8 - энергоанализатор, 9 - линза

атомов 5 в том же направлении Во-вторых, в некоторых случаях от особенностей (в частности, от формы и величины шероховатости) поверхности анализируемого образца Т е при таком вращении мы, с одной стороны, уменьшаем общее количество вторичных частиц, поступающих в телесный угол 6, с другой стороны, увеличиваем относительное количество ионов с высокими энергиями

Учитывая указанные обстоятельства, можно заключить, что в любой установке ЭМСВИ, претендующей на исследования структуры энергетических спектров вторичных ионов необходимо иметь хотя бы одну степень свободы мишени (оптимально - вращение нормали к поверхности мишени по полярному углу)

2 Методика измерений В эксперименте ВИМС-2 ЭСВИ измеряются поточечно, при постоянном потенциале мишени путем сканирования масс-анализатором в определенном диапазоне спектра масс при фиксированных напряжениях на энергоанализаторе, соответствующих диапазону проходящих через энергоанализатор ионов от нуля до сотен эВ Систематическая ошибка, обусловленная не изменяющимся полем вблизи мишени, легко учитывается при пересчете от иЭл к Е Такой способ измерения гарантирует получение энергетического спектра без искажений, причиной которых (при неизменной настройке масс-анализатора и сканировании потенциалом мишени) могла бы стать зависимость трансмиссии масс-анализатора от энергии ионов

3 Использование ионного пучка низкой плотности (10"7-10'5 А см"2) В большинстве случаев такие плотности обеспечивают статический режим анализа и условие баланса между скоростью поступления заряда от первичного пучка на поверхность компонент мишеней с неметаллической проводимостью и скоростью его отекания через металлическое окружение

4 Использование ионов Ы2+ для обеспечения статического режима анализа вследствие низкого коэффициента распыления по сравнению с ионами инертных газов, улучшения разрешения по глубине мишени при послойном анализе состава ЭСВИ и спектров масс

Глава 4 Экспериментальные закономерности энергетических спектров вторичных ионов

Исследования закономерностей ЭСВИ в настоящее время ведутся в следующих направлениях

1 Установление надежных связей между физическими характеристиками поверхности распыляемого материала и параметрами ЭСВИ

2 Исследования зависимостей параметров ЭСВИ от геометрии эксперимента (угловые закономерности), состава остаточной

атмосферы (состояние поверхности), параметров первичного пучка (масса, заряд, химическая активность ионов)

Настоящая глава написана в форме обзора результатов по перечисленным направлениям, в который включены и результаты, полученные автором (некоторые из них представлены ниже)

Связь параметров ЭСВИс энергией Ферми (на примере кремния)

Идея эксперимента состояла в том, чтобы отслеживать изменения параметров ЭСВИ 81+, во-первых, при распылении кремния, легированного донорной или акцепторной примесью, во-вторых, при переходе от реальной (окисленной в условиях земной атмосферы) к идеальной (очищенной зондирующим пучком) поверхности Известно, что легирование позволяет смещать величину энергии Ферми ер в пределах запрещенной зоны (ширина которой в данном случае —1,1 эВ) полупроводника При переходе от идеальной поверхности к реальной происходит замена одних поверхностных состояний на другие (связывающие) с более низкой энергией, так что значение ер в случае реальной поверхности должно отличается от ер для идеальной поверхности и зависеть от типа легирующей примеси Таким образом, различия параметров ЭСВИ с идеальных поверхностей легированных пластин кремния должны быть отнесены на счет различий ер при прочих равных условиях То же справедливо и для реальной поверхности (в условиях земной атмосферы) в сравнении с идеальной (очищенной зондирующим пучком)

Эксперимент был построен следующим образом Измерялись в статическом режиме, в идентичных условиях спектры масс и ЭСВИ сначала при распылении естественного окисла на поверхности пластин кремния и затем, после полной очистки пластин зондирующим пучком, делались те же измерения Для указанных измерений было использовано более, чем по 10 полированных пластин кремния, применяемых в технологии сверхбольших интегральных схем, легированных бором (акцептор) и фосфором (донор) с уровнем легирования ~0,1 % ат

Результаты измерений ЭСВИ представлены на рис 6 Рис 6, а иллюстрирует различия в ЭСВИ Б1+ с пластин, легированных фосфором (кривая Р) и бором (кривая В) после стравливания естественного поверхностного окисла (толщина которого составляла -60-80 А) Рисунки 6, б и 6, в демонстрируют различия в ЭСВИ при переходе от поверхности окисла (кривая О) к очищенной от окисла поверхности (кривые В или Р, соответствующие легированию бором или фосфором) На рис б, г сравниваются кривые О рисунков 6, б и 6, в, чтобы продемонстрировать различия ЭСВИ с поверхности естественных окислов с пластин легированных фосфором (кривая ОР) и бором (кривая

легированных фосфором и бором

а - с пластин, легированных фосфором (Р) и бором (В) после стравливания естественного поверхностного окисла,

б, в - о пластин с естественным поверхностным окислом (О) и о очищенных зондирующим пучком пластан, легированных фосфором (Р) и бором (В), г - с пластин с естественным поверхностным окислом, легированных фосфором (О, Р) и бором (О, В),

ОВ) При переходе от окисла к чистой поверхности в случае пластин, легированных бором в 2-3 раза увеличивается выход ионов 81г+, а в случае легирования фосфором выход 312+ незначительно уменьшается Такая же закономерность наблюдается и для ионов 813+ Выход ионов щелочных примесей при распылении пластин, легированных бором, всегда выше, чем для легированных фосфором

Представленные на рис 6 закономерности связаны с поведением электронной структуры кремния при легировании и окислении Так,

например, сдвиг в сторону высоких энергий и снижение интенсивности в максимуме ЭСВИ 81+ для очищенной поверхности пластины легированной фосфором по отношению к легированной бором (рис 6 а) объясняется тем, что легирование донором (Р) наряду с подъемом уровня Ферми, приводит к увеличению плотности свободных электронов, что увеличивает вероятность нейтрализации медленных вторичных ионов в значительно большей мере, чем быстрых Заметим, что величины ДБ™ находятся в соответствии зависимостью Ел, от Ф, которая следует из формулы (5), в чем легко убедиться решив задачу на экстремум для функции <1Ш1Е=Г(Е) (5)

Полученные результаты в совокупности с результатами других авторов убедительно свидетельствуют о связи параметров ЭСВИ при распылении металлов и полупроводников с энергией уровня Ферми (тем самым, в большинстве случаев и с работой выхода электрона) и деталями электронной структуры поверхности, то есть о принципиальной возможности определять из ЭСВИ указанные характеристики

Закономерности ЭСВИ при распылении сложных диэлектриков (на примере боросиликатных стекол на кремнии)

dN/dE, уел ед

60г

Исследовалась связь параметров ЭСВИ со свойствами анион-дефицитных оксидов и систем "боросиликатные стекла (БСС) на кремнии"

с применением одновременно 4-х методов 1) ЭМСИ, 2) послойной электронной Ожэ-спектроскопии (ЭОС), 3) спектроскопии резерфор-довского обратного рассеяния (ЮР), и 4) ядер отдачи (ЯО) Первые три метода показали наличие на границе раздела "стекло-кремний" двух соединений кремния с существенно различающейся энергией связи В ЭСВИ эти соединения проявляются так, как показано на рис 7, 80 100 Е, эВ который + демонстрирует ЭСВИ на разных

глубинах от поверхности при послойном анализе На рис 7 кривая 1 соответ-

40

20

Л-*»« s

2ч >- \

ч/ if 1

Ш V - N 'N. V X

1 / * t ч 4

L j

0 20 40 60

Рис 7 ЭСВИ Si+ зарегистрированные при послойном анализе БСС на кремнии на глубинах от поверхности (им) 1 — 30, 2 - 75, 3 -150 им, 4-200

ствует поверхности пленки БСС, кривые 2, 3 - переход-ному слою "БСС-кремний", кривая 4 - выходу зондирующего пучка на поверхность кремния, модифицированную кислородом и водородом (в соответствии с данными РОР) Совокупность данных показывает, что максимум на кривой 2 в области энергий 25-50 эВ соответствует распылению БСС, а в области 100-125 эВ - соединению с более сильной, чем в БСС связью В ЭОС это проявляется в виде наличия в спектре оже-электронов бора и кремния двух пиков для кремния - с энергиями 88 и 100 эВ, для бора - с энергиями 157 и 172 эВ при прохождении переходного слоя "БСС-кремний" О конкретной химической формуле соединения можно судить по данным метода РОР, который показал на разных глубинах переходного слоя различную стехиометрию Sio.27Oo.5sHo isBo,ooi7 - ближе к пленке БСС, Si044O0.31H0.25B0.0012 - ближе к подложке (кремнию) Таким образом, энергетические спектры вторичных ионов несут информацию о стехиометрии химического состава неоднородных слабопроводящих диэлектриков, которая хорошо коррелирует с данными других методов

Закономерности ЭСВИпри распылении сложных гетерогенных систем Способ послойного анализа гетерогенных систем с использованием ЭСВИ

Под гетерогенными системами понимаются твердотельные материалы, состоящие из различных по физическим и химическим свойствам частей (фаз), которые отделены друг от друга резкими поверхностями раздела Каждая из фаз, составляющих гетерогенную систему гомогенна и достаточно велика, чтобы к ней были применимы термодинамические понятия Это могут быть многофазные материалы, металлические материалы, содержащие микровключения в виде соединений, тонкопленочные "сэндвичи" В работе комплексом методов исследован ряд указанных систем металлические тонкопленочные системы, перемешанные ионной имплантацией, тонкопленочные гетерогенные системы, широко используемые в микроэлектронике (ZnO/Zn, InxASyOz/InAs, NbO/Nb, InP/GaAs, Au/V/GaAs), ультрадисперсные порошки, полученные в плазме конденсаторного разряда и др

Эти исследования привели к созданию метода фазового и химического анализа таких систем с использование ЭСВИ, защищенного авторскими свидетельствами Суть этого метода продемонстрируем на примере тонкопленочной системы InxASyOzßnAs В соответствии со справочными данными в состав оксидных пленок на InAs входят следующие соединения индия (рядом в скобках указаны теплоты их образования - энергии Гиббса &G в ккал моль'1) 1п203 (203), InAs04 (140), In20 (18,9), InO (23), InAs (12,5) Таким образом, в состав оксидной пленки входят 2 соединения индия с величиной AG большей 100 ккал/моль (с сильной связью) и 3 соединения индия с величиной AG меньшей 100 ккал/моль (со слабой

связью) Нашими экспериментами и работами других авторов установлено, что величина наиболее вероятной энергии Ет в ЭСВИ при распылении гомогенных соединений пропорциональна Лб этих соединений Оксидные пленки на полированных образцах ГлАв получали анодным оксидированием Толщина пленки оксида составляла -1200 А Эксперимент был повторен 5 раз Результаты состоят в следующем При распылении верхнего слоя оксидной пленки выявлен сложный спектр масс в состав которого, в частности, входят линии, ионов 1п+, Аэ+, 1п30+, 1п2Оз+, 1пО+, ГпОН*, 1п2АзО+, 1п2А802+ соответствующие, очевидно, перечисленным выше соединениям На рис 8, а приведены 4 (из 20-ти) энергетических спектра вторичных ионов 1п+, полученных при послойном распылении образцов на разных глубинах от поверхности Кривая 1 на данном рисунке соответствует распылению самого верхнего слоя оксидной пленки, 2 - распылению объема пленки, 3 - соответствует моменту, когда зондирующий пучок вышел на подложку, 4 - ситуация, когда оксид на поверхности 1пАз сохранился лишь в виде островков (островки, каждый в виде разноцветной мозаики, наблюдались с помощью оптического

Рис 8 Зависимости ЭСВИ 1п+ (а) и интенсивное тей отдельных пиков в ЭСВИ 1п+ (б) от времени распыления при послойном распылении оксидной пленки на 1пАз толщиной 1200 А

а 1- верхний слой пленки, 2 - объем пленки, 3 - зондирующий пучок вышел на подложку, 4 - оксид в виде островков

б 1 - пики ионов из окислов с сильной связью (—50-60 и —80-85) эВ), 2 - пик из окислов со слабой связью (~10 эВ), 3 - пик ионов из 1пАй (~30 эВ)

микроскопа МИМ-7 после выемки образцов из аналитической камеры) Сопоставляя ряд энергий пиков, наблюдаемых в ЭСВИ, с рядом AG и анализируя поведение интенсивностей пиков в ЭСВИ в зависимости от времени распыления (рис 8 б), легко понять, что пик в ЭСВИ в районе (МО эВ обусловлен ионами из окислов со слабой связью, пик при энергии -30 эВ - ионами из InAs, "зубчатый купол" в районе 50-80 эВ - ионами из окислов с сильной связью

На рис 8, б показаны кинетики указанных пиков в процессе распыления, которые характеризуют распределение соответствующих химических соединений по глубине от поверхности образца Аналогично зависимостям, представленным на рис 8, б, ведут себя интенсивности некоторых массовых линий, не показанных на рисунке аналогично кривой 1 изменяются интенсивности линий ионов ln30+, In2AsO+, In2As02+, подобно кривой 2 изменяются интенсивности линий InO+, 1пОН+, после выхода зондирующего пучка на подложку (а кривой 3 рис 8, б на плато при d>1300Ä), в спектре масс появляются или значительно возрастают интенсивности линий, соответствующих ионам In2+, In3+, InAs+, In2As+ По совокупности представленных данных установлено преимущественно пленка содержит окислы с сильной связью, лишь в глубине пленки на расстояниях —200 А от поверхности и от подложки содержатся окислы со слабой связью Этот вывод подтверждается результатами работ других авторов, в которых показано, что формирование оксидной пленки на InAs начинается с образования окислов с сильной связью Подобные результаты получены нами для гетерогенных систем ZnO/Zn, Au/V/GaAs и других

Таким образом, по особенностям в ЭСВИ при указанных в главе 3 экспериментальных условиях возможны исследования распределений химического и фазового состава в приповерхностных слоях гетерогенных систем

Изотопные эффекты во вторичной ионной эмиссии и физико-химических воздействиях на поверхность

Обнаружение изотопного эффекта (ИЭ) в распылении и вторичной ионной эмиссии относят к 1977 году, когда было замечено обогащение облака распыленных ионизованных частиц легкими изотопами Вскоре было установлено, что степень этого обогащения зависит от атомного номера элемента, от матрицы, в которой элемент находится, от скорости ионов Результаты экспериментальных исследований ИЭ в ЭСВИ представляются, как правило, в виде зависимостей fm(E)=N*¿(ЕуЫ^ЖЕ), где N* ¡.(Е) и Л^/Х-Е) - энергетические спектры вторичных ионов легкого и тяжелого изотопов Исследования показали, что функция /ц^Е) в диапазоне Е от 0 до 80 эВ имеет пик или плато при разных энергиях для разных металлов (пример на рис 9) Целью наших исследований ИЭ во

вторичной ионной эмиссии и других процессах, протекающих при

углубление представлений о механизмах ИЭ при различных воздействиях на поверхность

В настоящее время наиболее надежно исследованными экспериментальными закономерностями ИЭ во вторичной ионной эмиссии являются следующие большая вероятность ионизации атома легкого изотопа по сравнению с тяжелым и обратная зависимость величины эффекта от массы в ряду элементов Указанные закономерности сопоставлены с закономерностями ИЭ при отражении ионных пучков от поверхности, взаимодействии поверхности с химически активными растворами, при ионной имплантации, при водородном насыщении металлов, при термодиффузии из внешнего источника, при термическом и радиационном отжиге

Все эти эффекты в настоящее время до конца не изучены, но в них есть общие черты, которые позволяют говорить об их общности с точки зрения физического механизма Установлено, что в процессах, когда происходит обмен атомами между поверхностью твердого тела и внешней средой (во вторичной ионной эмиссии, при рассеянии ионов от поверхности, при взаимодействии с химически активными жидкостями) изотопный эффект обусловлен изотопным смещением валентных уровней атомов-изотопов Величины перечисленных эффектов в ряде случаев настолько велики, что при ясном понимании их механизма они могут стать основой технологий получения моноизотопных или обогащенных определенным изотопом поверхностей

воздействиях на поверхность, являлось

^о^Мо- ОТП еД

1,85 1.801.751.70 1,651 601,55 1 501,451,40

О 10 20 30 40 50 60 70 80Е эВ

Рис. 9. Зависимость отношения интенсивностей массовых линии вторичных ионов изотопов молибдена Мо 1 и Мо100 от их энергии

1 - стандартное изотопное отношение,

2 - из работы [3], 3 - наши измерения

Глава 5 Теоретическое описание ЭСВИ

Анализ работ, посвященных теоретическому описанию ЭСВИ и собственных попыток описать ЭСВИ путем комбинирования выводов теорий распыления и моделей ионизации, приводит к выводу о бесперспективности попыток найти универсальную функциональную зависимость параметров ЭСВИ от параметров в, Ф, А, I путем прямого сочетания известных теорий распыления с определёнными моделями образования вторичных ионов (в - полярный угол вылета, Ф - работа выхода электрона, А - энергия связи распыляемого атома на поверхности, 7 - потенциал ионизации атома) Для нахождения такой зависимости нами разработан следующий подход

1 Большинство существующих моделей возбуждения и ионизации вторичных атомов дают зависимость вероятности возбуждения от кинетической энергии атома в виде Р"036 значения п в конкретных моделях и экспериментах получены следующие -0,5, 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5 Отрывные модели дают Р^-ехр^-Ф) сКт] Все они подтверждаются экспериментом

2 Вероятности выживания возбужденного состояния в разных моделях описывается соотношением Ртаик~ехр(-6,Я""2 Со$~10), Ь, вычисляются в конкретных моделях, и, как правило, Ьг~ 1-Ф, 1 - индекс модели Данная зависимость подтверждается экспериментом

Результаты экспериментальных работ показывают, что невозможно создать условия для протекания только одного микропроцесса ионообразования - всегда есть сопутствующие Поэтому к интерпретации экспериментов, выполненных на типичных современных установках по исследованию ЭСВИ, необходимо подходить с позиций обобщения всех известных механизмов Такое обобщение на основе теории вероятностей дает для описания вероятности вылета одного вторичного иона в направлении в с энергией Е в расчете на один падающий ион выражение а*(Е,в) = Р(Е,в) Р~* Ршж, здесь Р(Е,в) - энергетический спектр вторичных атомов в направлении в На основе указанных соотношений, использования известных экспериментальных зависимостей и выводов моделей ионообразования, для описания спектра вторичных ионов при распылении гомогенных материалов автором получено соотношение

с1К* „ А Ет совО - = К —-г— ехр

{1-Ф)

Ет сов<9

апав " (А+Е)3 рт ' (5)

где К - нормировочная константа Параметр гп=п+1 в (5), в силу разнообразия значений, которые может принимать п (см выше) необходимо рассматривать как подгоночный параметр с ограниченной областью допустимых значений Константы размерности в (5) приняты равными единице и опущены Проверка показывает, что выражение (5) с

надлежащим образом подобранной величиной и, и справочных значениях I, А, Ф описывает с точностью не хуже 10% по спектру практически все имеющиеся в литературе экспериментальные результаты по металлическим мишеням Кроме того (5) качественно, а часто и количественно верно описывает закономерности изменения параметров ЭСВИ от I, А, Ф,в

В случае распыления гомогенных диэлектриков аналог формулы (5) записывается в одном из вариантов

Е- ехр

Ет• ехр

Е + 2(Ф-Х)) --£-'г <6>

Ес. }

]

здесь Ес, - энергия связи атома в кристаллической решетке, К\ - нормировочная константа, т - подгоночный параметр, X - электроотрицательность, 1=2Х-Ф - потенциал ионизации

В случае распыления гетерогенных мишеней соотношения (5), (6) обобщаются на основе соотношения (принцип суперпозиции)

здесь q - число одновременно распыляемых компонент мишени, В1 -численные коэффициенты, зависящие от концентрации /г,- элемента (ион которого анализируется) в »-ой компоненте Величины В1 зависят, кроме того, от величин распыляемых площадей поверхностей ег, гомогенных компонент в момент получения суммарного ЭСВИ (¡Ш/сПГЬ В случае гетерогенной мишени с металлическими свойствами на основе (5) и (7) (сШ^в)) А, Е**1 созв ( 1-Ф. \

Если мишень содержит только две компоненты, то В( и В2 связаны

В. а. /г.

следующим очевидным соотношением — -- Расчеты по (5)-(8) в

вг °2 ^г

сопоставлении с экспериментом подтверждают хорошую работоспособность этих соотношений Поэтому на их основе решалась обратная задача спектроскопии ЭСВИ в ее следующей постановке определить из ЭСВИ значения величин энергии связи (А1) и работы выхода электрона (<Р,) для гомогенных неоднородностей в составе гетерогенной мишени Для решения указанной задачи проведены следующие компьютерные расчеты

Будем считать все параметры Аи Ф„ Ки в (8) или часть из них неизвестными для исследованных нами мишеней Далее, будем приближать теоретическую кривую (18) к экспериментальной путем численных методов, известных как методы минимизаций квадратичного функционала путем оптимизации параметров функции Полученные таким образом оптимизированные значения А„ Ф1 будем сравнивать со спра-

вочными Близость сравниваемых величин будет, очевидно, свидетельствовать о возможности решения указанной обратной задачи с использованием полученных соотношений Минимизировался функционал вида

'■[ГГ-Г"""'Ш х1(к),П1 Пм)]

2ДУ,2 (9)

где х, - координаты экспериментальной точки, / - общее число координат, описывающих одну экспериментальную точку, Ь - число экспериментальных точек, Я, - подгоночные параметры, М - общее число подгоночных параметров, }',жп - значения ординат экспериментальных точек, Уте°р - задаваемая функция для которой необходимо найти такой набор значений {Щ, чтобы значение 2Б было минимальным из всех возможных Для наших расчетов ¥теор задавалась формулой (8)

В результате расчетов для ряда гетерогенных мишеней с металлическими свойствами получено хорошее соответствие между экспериментальными и оптимизированными теоретическими кривыми (отклонения от эксперимента не выходят за пределы "коридора ошибок") Полученные в результате расчетов значения Ф лежат, как правило, в диапазоне справочных значений Наблюдаемые в ряде случаев отличия составляют несколько процентов Значения А могут различаться в 2-3 раза, что свидетельствует о недостаточной определенности это параметра в теории

Таким образом, представленный в настоящей главе подход и соотношения (5)-(8) позволяют с хорошей точностью описывать экспериментальные ЭСВИ при распылении как гомогенных, так и гетерогенных мишеней Кроме того, на основе полученных соотношений для каждого конкретного случая может быть решена сформулированная выше обратная задача спектроскопии энергетических распределений вторичных ионов

Глава б. Практические приложения ЭМСВИ

В настоящей главе приведены практические результаты, полученные методом ЭМСВИ в рамках договорных работ при решении следующих научных и технологических задач

1 Отработка технологии жидкостной химической очистки поверхностей пластин кремния, применяемых для изготовления сверхбольших интегральных схем (совместно с НИИ молекулярной электроники, г Зеленоград) Показано, что для определенных составов растворов происходит не только очистка, но и модификация поверхности пластин При этом происходит изменение плотности поверхностных электронных состояний и величины энергии Ферми

25 = V

2 Разработка технологий получения анион-дефицитных оксидов (совместно с кафедрой технологии силикатов ТомПУ, г Томск) и боросиликатных стекол на кремнии (совместно с НИИ "Дельта", г Москва) В последнем случае метод ЭМСВИ использовался в составе комплекса методов совместно с электронной Оже-спектроскопией, Резерфордовским обратным рассеянием и спектроскопией ядер отдачи Контролировался элементный и химический состав указанных структур при разных технологических режимах

3 Методом ЭМСВИ исследовались гетерогенные системы ^хА^ОЛпАб (совместно с Томским университетом систем управления и радиоэлектроники) ЭМСВИ совместно с электронной Оже-спектроскопией, электронографией на отражение и рентгенофазовым анализом исследовались гетерогенные системы Аи/У/ваАз, (совместно с Сибирским физико-техническим институтом, г Томск) Получены распределения гомогенных составляющих по глубине структур, идентифицирован их химический состав

4 ЭМСВИ в комплексе с электронной Оже-спектроскопией исследовалась структура и строение ультрадисперсных частиц композиционных материалов Бе-ТлС и М0-Т1С, полученных в плазме импульсного конденсаторного разряда (совместно с Институтом стали и сплавов, г Москва) Основной задачей, которую необходимо было решить в данных исследованиях, являлся ответ на вопрос присутствуют ли компоненты композиций в полученном ультрадисперсном порошке в виде независимых частиц, либо в продукте реализуется случай, когда одна фаза хотя бы частично покрывает другую, или образуется дисперсный материал более сложного строения В результате исследований выявлен режим получения ультрадисперсного порошка, при котором одна фаза частично покрывает другую

5 При исследованиях систем металл-водород, только благодаря ЭМСВИ (в этом уникальность данного метода), в масс-спектрах вторичных ионов удается разделить ионы дейтерия О1" и молекулу Н2+ Это позволяет увеличить точность послойного анализа распределений легких изотопов при насыщении материалов водородом

6 При перемешивании тонкопленочных систем Аи/Си мощными ионными пучками с помощью ЭМСВИ наблюдалось образование новой фазы в составе исходного материала после воздействия мощного ионного пучка В совокупности с данными растровой электронной микроскопии и электронной Оже-спектроскопии фаза была идентифицирована как интерметаллическое соединение С113А11

Таким образом, разработка способов извлечения информации из ЭСВИ проводилась параллельно с исследованиями свойств данных материалов комплексом методов Это позволяло, с одной стороны, надежно исследовать закономерности ЭСВИ при распылении таких материалов, с

другой, решать технологические задачи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами, полученными при выполнении

диссертационной работы, являются следующие

1 В работе выполнен системный анализ теоретических и экспериментальных работ по исследованию физических процессов при ионном распылении поверхности твердых тел Классифицированы процессы распыления и новообразования

2 Разработаны новые представления и модели процессов возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений в приповерхностных слоях твердого тела и в системе атом-поверхность При этом впервые в теории возбуждения вторичных атомов при распылении использованы представления о квазичастицах, в качестве которых рассмотрены возбуждения в каскадах атомных столкновений и поверхностные плазмоны, взаимодействующие с вторичными атомами Расчеты вероятностей возбуждения атомов на основе предложенных моделей и закономерности, предсказываемые этими моделями, соответствуют экспериментальным закономерностям и по-новому объясняют ряд экспериментальных фактов

3 Разработаны модели формирования энергетического спектра вторичных „ ионов при ионном распылении гомо- и гетерогенных материалов, позволяющие с точностью не ниже 10% описать закономерности энергетических спектров вторичных ионов и подойти к решению обратной задачи спектроскопии энергетических распределений вторичных ионов

4 Путем численных расчетов методом минимизации квадратичного функционала показано, что из энергетических спектров вторичных ионов при распылении гетерогенных мишеней могут быть получены величины работы выхода электрона и энергии связей атомов в гомогенных неоднородностях гетерогенных мишеней Тем самым показано, что во многих случаях может быть решена обратная задача спектроскопии энергетических распределений вторичных ионов, направленная на получение физических характеристик (энергии связи атомов и работы выхода электрона) отдельных гомогенных компонент в составе гетерогенных мишеней

5 Исследованы энергетические спектры вторичных ионов при распылении широкого круга гомо- и гетерогенных материалов На основе результатов этих исследований созданы новые способы и конструкции, позволяющие существенно поднять эффективность использования энерго-масс-спектрометрии вторичных ионов для исследования гетерогенных материалов

6 Исследованы изотопные эффекты в энергетических спектрах вторичных

ионов Обнаружены изотопные эффекты при взаимодействии поверхности с химически активными растворами, при ионной имплантации, водородном насыщении материалов, термодиффузии из внешнего источника, термическом и радиационном отжиге Установлено, что если воздействия приводят к обмену атомами между поверхностью и внешней средой (во вторичной ионной эмиссии, при рассеянии ионов от поверхности, при жидкостных обработках химически активными растворами), то изменение изотопного состава обусловлено изотопным смещением валентных уровней атомов Изотопные эффекты при взаимодействии поверхности с химически активными растворами, ионной имплантации, водородном насыщении материалов, термодиффузии, термическом и радиационном отжиге могут составить основу для получения моноизотопных или обогащенных определенным изотопом поверхностей

7 Разработанные модели и способы успешно использованы для решения следующих научных и технологических задач в области материаловедения отработка технологии жидкостной химической очистки поверхностей пластин кремния, применяемых для изготовления сверхбольших интегральных схем, разработка технологий получения анион-дефицитных оксидов и боросиликатных стекол на кремнии, технологии изготовления ультрадисперсных порошков, отработки технологий получения тонкопленочных систем на цинке, арсениде галлия, арсениде индия и других

Основные результаты опубликованы в следующих работах

1 Nikitenkov N N, Kolokolov D Yu, Chernov IP and Tyunn Yu I SIMS investigations of isotope effects at a processed solid surface // Vacuum -2006 -V81 -12 - P 202-210

2 H H Никитенков, Д Ю Колоколов, Чернов И П, Тюрин Ю И Изотопные эффекты при техногенных воздействиях на поверхность твердых тел // Поверхность Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2006 -№7 - С 58-64

3 KolokolovD Yu,NikitenkovNN, Skirnevsky A V, Tyurin Jul Research of surface isotopic effect at annealing of silicon // Изв ВУЗов Физика, 2006 - T 49 - № 8 - С 244-246

4 Никитенков НН, Тюрин ЮИ, Колоколов ДЮ Шигалугов СХ Модель возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами // Известия ТПУ -2005 -Т 307 -№2-С 9-14

5 Никитенков Н Н, Чернов И П , Тюрин Ю И Изотопные эффекты при техногенных воздействиях на поверхность твердого тела Часть 1 // Известия ТПУ -2004 -Т307 -№2-С 9-14

6 Никитенков Н Н, Чернов И П , Тюрин Ю И Изотопные эффекты при

техногенных воздействиях на поверхность твердого тела Часть 2 // Известия ТПУ,2004 -Т307 -№3 -С 26-29

7 Чернов И П , Никитенков Н Н , Тюрин Ю И , Семенов А М , Кренинг М, Баумбах X Медленная релаксация систем металл-водород // Известия РАН,серия Физическая -2004 -Т66 -№8- С 1219-1222

8 Пучкарева JIН, Чернов И П, Никитенков Н Н Изменения изотопного состава меди при ионной имплантации в никель // Известия РАН, серия «Физическая» -2002 -Т66 -№8-С 1219-1222

9 Никитенков Н Н Неравновесная модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений // Материалы XV Международной конференции "Ion-Surface Interaction" (Звенигород, 27-31 авг 2001 г), М - 2001 -Т 1 - С 488-493

10 Чернов И П, Никитенков Н Н, Кренинг М, Баумбах X Исследования механизма изменения изотопного состава металлов при насыщении водородом//Известия ТПУ -Т 303(3) -2000 -С 62-71

11 Чернов И П , Никитенков Н Н , Крёнинг М, Баумбах X Изменения изотопного состава лития в тонкопленочных структурах при насыщении водородом // Известия РАН, серия «Физическая» - 2000 -Т64 -№11 -С 2181-2185

12 Chernov I Р , Nikitenkov N N , Puchkareva L N et al Change in isotopic composition of metals enriched in hydrogen//Russian Phys Journ -1999 -V 42 -№4 -P 427-430

13 Чернов И П, Никитенков Н Н, Пучкарева JI Н и др Изменение изотопного состава металлов при насыщении водородом // Изв вузов Физика -1999 -№4 -С 61-65

14 Чернов И П , Никитенков Н Н, Кренинг М, Баумбах Н Изменение изотопного состава лития при насыщении водородом систем титан-алюминий//Изв ВУЗов Физика -1999 -№11 -С 29-33

15 Chernov I Р , Nikitenkov N N, Kromng М, Baumbach Н Changes in lithium isotopic composition in hydrogen-enriched Ti/Al systems // Russian Phys Journ -1999 - Vol 42 -№11 -P 947-951

16 Chernov IP, Nikitenkov NN , Puchkareva L N, Kolobov Yu R Change Isotopic Composition of Metals at Deuterium Charge // Proc of the 7-th Intern Conf on Cold Fusion (ICCF-7) - Vancouver - 1998 - Copyright 1998ENECO -Inc Salt Lake City, Utah -USA -P 441-446

17 Никитенков H H Чернова E E Карбаинов Ю А Хаханина T И Некоторые закономерности модификации реальной поверхности кремния электрохимически активированными растворами серной кислоты // Поверхность Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования -1996 -№11 -С 45-50

18 Никитенков НН, Чернова ЕЕ , Маркова НМ и др Оценка степени неоднородности распределения примесей по поверхности пластин кремния // Поверхность Физика, химия, механика - 1993 - № 10 -

С 74-78

19 Сергеев А Н, Бамбуров В Г , Никитенков Н Н, Швейкин Г П Приповерхностное протонно-ионное легирование оксидов // Препринт института химии УрО АН СССР / Под ред Р Н Плетнева -Свердловск, 1991 -89 с

20 Максимова Н К, Поздняков А Г , Кравцов В И, Красильникова JIМ, Никитенков Н Н и др Межфазные взаимодействия в контактах Au/V/GaAs // Поверхность Физика, химия, механика - 1991 -№ 10 -С 96-101

21 Шулепов И А Филимонова ИЮ Мелев В Г Никитенков НН Исследование гетероструктур InP/GaAs, полученных методом газофазной эпитаксии // Электронная техника, серия "Материалы" -1990 -№6(251) - С 46-50

22 Койшибаев Р Г , Крючков Ю Ю , Малютин В М, Пирогов В А , Никитенков Н Н и др Перемешивание тонких металлических структур Au/Cu и Cu/Мо под действием мощных ионных пучков // Поверхность Физика,химия,механика -1990 -№11 -С 135-142

23 Блинков И В, Иванов А В, Никитенков Н Н, Шулепов ИА Спектральные исследования дисперсных композиционных порошков -продуктов плазмохимического синтеза // Физика и химия обработки материалов -1989 -№6 -С 64-68

24 Саломатин А А , Маштакова В А , Шишкин Б Б , Чернов И П , Мамонтов А П, Никитенков Н Н Влияние облучения у-квантами на эмиссионные свойства вольфрама и молибдена // Атомная энергия — 1989 -Т 66 -Вып 1 -С 53-55

25 Максимова Н К , Кравцов В И, Поздняков А Г, Никитенков Н Н, Яновский В П Электронная и ионная спектроскопия тонкопленочных контактов металл-полупроводник // Электроника, серия 3 "Микроэлектроника" -1989 - вып 1(297) - С 225-226

26 Маштакова В JI, Саломатин А А , Шишкин Б Б , Чернов И П, Мамонтов А П Никитенков Н Н Электронная микроскопия кристаллов вольфрама и молибдена, облученных у-квантами // Вестник МГУ, серия 3 "Физика, астрономия" -1988 -Т 29 -№ 5 -С 86-87

27 Zavodchikov V Н, Nikitenkov NN, Puchkareva L N, Yatis A A SIMS and RBS investigation of implanted layers // Nucl Instrum and Meth , В -1986 -V 17 -№ 1 -P62-65

28 Никитенков НН Современное состояние исследований механизмов вторичной ионной эмиссии и энергетических распределений вторичных ионов при распылении твёрдых тел ионами кэВ-х энергий // Томский политехи институт / Томский политехи институт Деп в ВИНТИИ 05 06 86 - № 1497 - В86 - 46 с

29 Никитенков НН О проявлении взаимодействия атомных частиц, движущихся вблизи поверхности металлов, с плазмонами в

экспериментах по ионно-фотонной эмиссии // Томский политехи институт/Деп в ВИНИТИ -№ 1378-85 -1985 -21 с

30 Косицын JIГ , Никитенков Н Н, Пучкарева Л Н, Яновский В П Применение ионной бомбардировки для исследования состава поверхностных слоев твёрдого тела и решения некоторых технологических задач // Труды НИИ ядерной физики при Томском политехническом институте -М Атомиздат, 1983 -С 67-73

31 Никитенков НН Некоторые вопросы формирования спектра ионно-фотонной эмиссии при распылении переходных и редкоземельных металлов // Томский политехи институт /Деп в ВИНИТИ - 1983 - № 442-84 -1984 -27с

32 Патент № 2020645, МКИ 5 Н 01 J 49/32 Энерго-масс-спектрометр вторичных ионов / Никитенков Н Н, Косицын Л Г, Шулепов И А Приоритет от 17 12 90 Заявка №4891761 Приоритет от 17 12 1990

33 А С № 1651724 Н 01 J 49/00, G 01 N 23/225 Способ определения химического состава металлов и полупроводников / Никитенков Н Н, Маркова Н М , Косицын Л Г , Шулепов И А , Усов Ю Н Заявка № 4400900 Приоритет от 31 03 1988

34 А С № 315899 МКИ B22F 9/28 Способ получения ультрадисперсных магнитных порошков / Блинков И В , Иванов А В , Никитенков Н Н Заявка № 4513727 Приоритет от 29 04 1989

Цитированная литература

1 Файнберг В С , Рамендик Г И О возможности описания с помощью квазиравновесной модели относительного выхода вторичных ионов в масс-спектрометрии // Журн анал хим - 1991 - Т 46 - Вып 2 - С 241-252

2 Гигантское комбинационное рассеяние Сборник статей / Под ред Р Чеига и Т Фуртака / Перевод с англ под ред В М Аграновича - М Мир, 1984 - 408 с

3 Shapiro МН, Haff PK, Tombrello ТА, Harrison DE Simulation of isotopic mass effects in sputtering // Nucí Instr and Meth in Phys Res -1985 -V B12 -P 137-145

Подписано к печати 13 03 2007 Формат 60x84/16 Бумага «Классика» Печать RISO Услпечл 2,15 Уч-издл 1,95 _Заказ 225 Тираж 100 экз_

Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001 2000

ИЗДАТЕЛЬСТВОМ 1Т1У 634050, г Томск, пр Ленина, 30

Использованные обозначения и аббревиатуры.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современное состояние исследований процессов при ионном распылении поверхности твердых тел.

1.1. Элементы теории атомных столкновений.

1.1.1. Сечения столкновений.

1.1.2. Сечение рассеяния и прицельный параметр.

1.1.3. Упругие столкновения.

1.2. Элементы теории прохождения ускоренных частиц через вещество.

1.3. Элементы теории ионного распыления.

1.3.1. Классификация механизмов распыления.

1.3.2. Теория распыления путем каскадов атомных столкновений.

1.3.3. Модели теплового пика, горячего пятна и ударных волн.

1.3.4. Механизмы распыления за счет электронных процессов и химических реакций.

1.3.5. Особенности распыления многокомпонентных мишеней.

1.3.6. Моделирование процессов распыления на ЭВМ.

1.3.7. Сравнение теоретических и экспериментальных энергетических спектров вторичных атомов.

Выводы.

Глава 2. Возбуждение и ионизация вторичных атомов.

2.1. Классификации теоретических моделей ионообразования.

2.2. Классификация микропроцессов, ответственных за ионообразование.

2.2.1. Микропроцессы в твердом теле вблизи поверхности.

2.2.2 Микропроцессы на поверхности.

2.2.3. Взаимодействие атома с поверхностью и микропроцессы в приповерхностной области вакуума.

2.2.4. Микропроцессы в свободных вторичных атомных частицах

2.3. Модели ионизации вторичных атомов в условиях распыления за счет каскадов атомных столкновений.

2.3.1. Модели электронного обмена.

2.3.2 Модели разрыва связей.

2.4. Термодинамическое описание процессов ионизации и возбуждения.

2.5. Квазичастичный подход к описанию возбуждения вторичных атомов.

2.5.1. Неравновесная статистическая модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений.

2.5.2. Модель возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами.

Выводы.

Глава 3. Экспериментальная техника и методики измерений энергетических спектров вторичных ионов.

3.1. Требования, предъявляемые к условиям эксперимента.

3.2. Важнейшие узлы аналитических установок ЭМСВИ.

3.2.1. Ионная оптика.

3.2.2. Ионные пушки.

3.2.3. Анализаторы.

3.2.4. Детекторы заряженных частиц.

3.3. Установки и методики исследования закономерностей энергетических спектров вторичных ионов.

3.3.1 Установка "ВИМС-2" НИИЯФ ТПУ (Томск).

3.3.2. Методические особенности эксперимента ВИМС-2.

3.3.3. Установка "ЭВРИКА" ИМФ НАН Украины (Киев).

3.3.4. Установка "БГОА" физико-технического отделения общества исследований окружающей среды (г. Нюрнберг).

3.3.5. Установка для исследований энергетических и угловых распределений вторичных ионов кафедры физической электроники МГУ (г. Москва).

3.4. Сравнение ЭСВИ, полученных в разных установках.

3.5. Основные технические недостатки и способы их устранения.

Выводы.

Глава 4. Экспериментальные закономерности энергетических спектров вторичных ионов.

4.1. Связь параметров ЭСВИ с физическими характеристиками распыляемой поверхности.

4.1.1. Металлы и полупроводники.

4.1.2. Диэлектрики и материалы, близкие к диэлектриками.

4.1.3. Гетерогенные системы.

4.2. Зависимости параметров ЭСВИ от геометрии эксперимента.

4.2.1. Зависимость параметров ЭСВИ от полярного угла эмиссии.

4.2.2. Зависимость параметров ЭСВИ от азимутального угла эмиссии.

4.2.3. Зависимость параметров ЭСВИ от угла падения первичного пучка.

4.3. Связь параметров ЭСВИ с вакуумными условиями и состоянием поверхности.

4.4. Зависимость параметров ЭСВИ от параметров первичного пучка.

4.4.1. Зависимость параметров ЭСВИ от химической активности и массы первичных ионов.

4.4.2. Зависимость параметров ЭСВИ от величины заряда первичных ионов.

4.5. Изотопические эффекты во вторичной ионной эмиссии и других явлениях, связанных с физико-химическими воздействиями на поверхность.

4.5.1. Изотопические эффекты в ЭСВИ.

4.5.2. Изотопический эффект при отражении ионных пучков.

4.5.3. Изотопические эффекты при взаимодействии поверхности с химически активными растворами.

4.5.4. Изотопические эффекты при ионной имплантации.

4.5.5. Изотопические эффекты при водородном насыщении материалов.

4.5.6. Изотопический эффект при термодиффузии меди в никеле.

Выводы.

Глава 5. Теоретическое описание ЭСВИ.

5.1. Описание ЭСВИ при распылении гомогенных материалов.

5.1.1. Модель формирования ЭСВИ при распылении металлов и материалов со свойствами близкими к металлам.

5.1.2. Модель формирования ЭСВИ при распылении диэлектриков и материалов со свойствами близкими к диэлектрикам.

5.2. Описание ЭСВИ при распылении гетерогенных материалов.

5.2.1. Модель формирования ЭСВИ при распылении гетерогенных материалов с металлическими и близкими к металлам свойствами компонент.

5.2.2. Модель формирования ЭСВИ при распылении гетерогенных материалов с диэлектрическими и близкими к диэлектрикам свойствами компонент.

5.3. Обратная задача спектроскопии энергетически распределений вторичных ионов при распылении гетерогенных материалов.

Выводы.

Глава 6. Практические приложения ЭМСВИ.

6.1. Исследования поверхности технологических пластин кремния.

6.2. Исследования дисперсных композиционных порошков продуктов плазмохимического.

6.3. Исследования изотопов легких элементов в металлах, насыщенных изотопами водорода.

6.4. ЭМСВИ в исследованиях результатов ионной имплантации в металлы.

Вывод ы.

Явления, сопровождающие взаимодействие ускоренных (до 1-10 кэВ) ионов с поверхностью играют важную роль во многих областях современной науки и техники (физика плазмы, микроэлектроника, ядерная и термоядерная энергетика, нано-размерные технологии и др.). Успешное развитие этих областей, а также решение таких актуальных задач, как, например, получение материалов с заранее заданными свойствами или проблема первой стенки термоядерного реактора требует понимания всего круга взаимосвязанных процессов, протекающих при ионной бомбардировке поверхности твердых тел. Поэтому в настоящее время широким фронтом ведутся фундаментальные исследования явлений и, приводящих к этим явлениям, процессов, протекающих при распылении поверхности пучками ускоренных ионов. К таким явлениям относятся, в частности, вторичная ионная эмиссия (ВИЭ) и ионно-фотонная эмиссия (ИФЭ). Суть этих явлений состоит в том, что среди вторичных атомов, молекул и кластеров, образующихся при распылении, наблюдаются ионизованные с различной кратностью (в этом случае говорят о ВИЭ) и возбужденные на различные уровни нейтральные и ионизованные частицы (наблюдаемый радиационный распад этих уровней называют ИФЭ).

Изучение ВИЭ и ИФЭ на уровне процессов, которые приводят к этим явлениям необходимо для более глубокого понимания целого ряда других явлений, связанных с ними: ионно-электронной эмиссии, ионолюминесценции, дефектообразования в приповерхностных слоях и др.

Несмотря на относительно короткий промежуток времени, в течении которого систематически изучаются эти явления (с 1950-х годов - ВИЭ, с 1960-х - ИФЭ), они используются в большом числе приложений, наиболее известными из которых являются следующие [1,10-13]. 1. Методы вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и ионно-фотонной спектроскопии (ИФС), широко используемые для изучения элементного и химического состава поверхности и приповерхностных слоев.

2. Ионная масс-спектральная и ионно-фотонная микроскопии, применяемые для изучения распределений веществ по поверхности твердого тела.

3. Послойный элементный анализ, то есть определение профилей распределения химических элементов по глубине твердого тела, необходимый, например, для решения задач, связанных с имплантацией и диффузией.

Перечисленные приложения ВИЭ и ИФЭ являются наиболее развитыми к настоящему времени, но и они из-за отсутствия удовлетворительных теорий этих процессов не дают надежных количественных результатов без применения эталонов. Данное обстоятельство делает необходимым как дальнейшее развитие уже предложенных, так и создание новых теоретических моделей' процессов, приводящих к ВИЭ и ИФЭ, а также разработку и создание новой экспериментальной техники для проведения экспериментальных исследований.

Одним их наиболее информативных способов изучения механизмов ВИЭ является анализ энергетических спектров вторичных ионов (ЭСВИ). Закономерности ЭСВИ, с одной стороны, позволяют понять многие аспекты сложных физических процессов, протекающих при взаимодействии ионов с поверхностью. С другой стороны, при понимании особенностей формирования ЭСВИ из них (энергетических спектров) можно получать уникальную информацию о поверхности и субмикронных приповерхностных слоях и тонких пленках. Совместный анализ ЭСВИ и спектров масс вторичных ионов, как показано в гл. 4, позволяет получить несравненно больше информации (и несравненно дешевле) о элементном и химическом составе поверхности и субмикронных приповерхностных слоев, чем большинство методов диагностики поверхности.

Цель работы: исследования физических механизмов возбуждения и ионизации вторичных атомов и разработка метода диагностики поверхности и приповерхностных слоев твердого тела на основе анализа энергетических спектров вторичных ионов.

Для достижения указанной цели ставились следующие задачи. 1. Систематизация и классификация имеющихся и получение новых экспериментальных и теоретических данных о механизмах ионного распыления и ионообразования при распылении.

2. Разработка физических моделей для расчета вероятностей процессов возбуждения и ионизации вторичных атомов.

3. Создание высоковакуумной установки и разработка методик экспериментальных исследований энергетических спектров вторичных ионов.

4. Создание моделей формирования энергетических спектров вторичных ионов эмитированных из гомо- и гетерогенных материалов.

5. Разработка методик извлечения информации о физических характеристиках поверхности и приповерхностных слоев из энергетических спектров вторичных ионов.

6. Применение разработанных методик для решения прикладных задач диагностики поверхности в научных и технологических целях.

Среди сложных взаимосвязанных процессов, приводящих к возникновению ионизованных вторичных частиц при ионном облучении поверхности можно условно выделить 3 группы процессов, развивающихся в хронологической последовательности:

1. Процессы взаимодействия первичных ионов с атомами поверхности и приповерхностных слоев, приводящие к развитию каскада атомных столкновений или (при определенной геометрии эксперимента) к прямому выбиванию атомов.

2. Процессы в каскаде атомных столкновений, приводящие к эмиссии атомов в основном состоянии, в состояниях возбуждения и в ионизованном состоянии за пределы твердого тела.

3. Процессы электронного обмена между отлетающим (вторичным) атомом (или ионом) и поверхностью, приводящие к окончательному формированию возбужденных и ионизованных частиц.

Представления о механизмах процессов 1-3 в настоящее время интенсивно развиваются во многих аспектах. Вместе с тем уже сейчас в каждой из трех групп можно выделить некоторые общие положения, на которых строятся модели процессов.

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях, совещаниях и семинарах:

XII и XVII Всесоюзных совещаниях по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1982, 1987,); XXIV Межнациональном совещания по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1994); Всесоюзном семинаре "Диагностика поверхности ионными пучками" (Запорожье, 1983); VII Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твёрдым телом" (Минск, 1984); XIX Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике (Ташкент, 1984); I научно-практической конференции памяти академика JI.B. Киренского (Красноярск, 1985); 7-th International Conference "Ion Beam Analysis" (Berlin, 1985); Всесоюзного совещания "Диагностика поверхности ионными пучками" (Ужгород, 1985); 2-й Всесоюзной конференции "Квантовая химия и спектроскопия твердого тела" (Свердловск, 1986); V региональной конференции "Молодые учёные и специалисты ускорению научно-технического прогресса" (Томск, 1986); XIII, IX Всесоюзных конференциях "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" (Звенигород, 1987, 1989); Н-й Всесоюзной конференции "Физика окисных пленок" (Петрозаводск, 1987); V, VI Всесоюзных семинарах по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии (Харьков, 1988, 1991); I Всесоюзной конференции "Модификация свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц" (Томск, 1988); Всесоюзном совещании-семинаре "Диагностика поверхности ионными пучками" (Москва, 1990); VII Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Москва, 1991); X Всесоюзной конференции "Взаимодействие ионов с поверхностью" (Звенигород, 1991); Международной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды" (Томск, 1995); V-й конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока" (Новосибирск, 1996); 7-th International Conference on Cold Fusion (Vancouver, 1998); Rassian-Korean International Symposium on Science and Technology (Томск, 1998); XV-XVII Международных конференциях "Ion-Surface Interaction" (Звенигород, 2001, 2003, 2005). XXVII-XXXII Международных конференциях по физ. взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (Москва, 1998, 1999,2000,2001, 2003,2004,2006);

Автор искренне признателен и благодарен за многолетнее плодотворное сотрудничество своим коллегам Шулепову И.А., Косицину Л.Г., Чернову И.П., Пучкаревой Л.Н., Марковой Н.М.

За проявленный интерес к работе, моральную поддержку, ценные замечания и критику автор благодарит к.ф.-м.н. Соловьева Г.Г., к.ф.-м.н. Миннебаева К.Ф., профессоров Молчанова В.А., Машкову Е.С., Ченакина С.П., Попа С.С., Дробнича В.Г., Уразгильдина И.Ф., Юрасову В.Е.

За ценные замечания по содержанию рукописи диссертации, полезные советы при подготовке к защите и моральную поддержку автор благодарит научного консультанта профессора Тюрина Ю.И.

290

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Векслер В.И. Вторичная ионная эмиссия металлов. М.: Наука, 1978. - 240с.

2. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Под ред. Р. Берета// Пер. с англ. под ред. В.А. Молчанова. -М.: Мир, 1980.-Вып. 1.-336 с.

3. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Под ред. Р. Берета. // Пер. с англ. под ред. В.А. Молчанова. М.; Мир, 1984. - Вып. 2. - 366 с.

4. Sigmund P. Sputtering of singl and multiple component materials // J. Vac. Sei. Technol 1980. - V. 17(1). - P. 396-399.

5. Келли P. Ионная имплантация в полупроводники и другие материалы: Сб. статей. /Пер. с англ. под. ред. Вавилова B.C. М.: Мир, 1980. - С. 194.

6. Kelly R. Thermal effects in sputtering // Surf Sei. 1979. - V. 90. - P. 280-318.

7. Kelly R. The mechanism of sputtering. Part I: Prompt and Slow Collisional Sputtering //Rad. Eff. 1984. - V. 80. - P. 273-280.

8. Мартыненко Ю.В., Рязанов A.M., Фирсов О.Б., Явлинский Ю.Н. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом // Вопросы теории плазмы / Под ред. Б.Б. Кадомцева. М.: Энергоиздат, 1982. - Вып. 12. -С. 205-227.

9. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел: сб. статей. Пер. с англ./ Под ред. Е.С. Машковой. М.: Мир, 1989. - 349 с.

10. Черепин В.Т. Ионный зонд. Киев: Наукова думка, 1981. - 328 с.

11. Черепин В.Т. Ионный микрозондовый анализ. Киев: Наукова думка, 1992. -344 с.

12. Нефедов В.И., Черепин В.Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. Киев: Наукова думка, 1982. - 399 с.

13. Поп С.С., Белых С.Ф., Дробнич В.Г., Ферлегер В.Ф. Ионно-фотонная эмиссия металлов. Ташкент: ФАН, 1989. - 199 с.

14. Распыление под действием бомбардировки частицами // Под ред. Береша Р. Виттмака К. Пер. с англ. / Ред. Молчанов В.А., М.: Мир, 1998. Вып. 3. -551 с.

15. Лейман К. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. М.: Атомиздат, 1979. - 296 с.

16. Машкова Е.С., Молчанов В.А., Фальконе Дж. Пространственные распределения частиц, распыленных под действием ионной бомбардировки. III. Наклонное падение // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2000. - № 8. - С. 78-94.

17. Плетнев В.В., Семенов Д.С. Расчет угловых распределений атомов, распыленных легкими ионами // Поверхность. Физика, химия, механика. -1982. -№3.-С. 54-57.

18. Плетнев В.В., Семенов Д.С., Тельковский В.Г. Линейные ограниченные каскады в теории распыления аморфных веществ // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. - № 5. - С.5-12.

19. Плетнев В.В. Распыление аморфных металлов с высоким атомным номером // Поверхность. Физика, химия, механика. 1987. - № 3. - С. 67-73.

20. Плетнев В.В., Семенов Д.С., Тельковский В.Г. Распыление в механизме формирования униполярных дуг // Взаимодействие ионов и плазмы с поверхностью твердого тела: Сб. научн. трудов МИФИ. /Под ред. В.Г. Тельковского. М: Энергоатомиздат, 1986. - С. 38-46.

21. Pletnev V.V. Sputtering of amorphous metals // Vakuum. 1993. - V. 44. - P. 935-941.

22. Картер Дж., Плетнев В.В., Попович П.А. Расчет пространственного и энергетического распределения атомов, эмитированных из тонкой пленки под действием ионной бомбардировки // Известия РАН, сер.: Физическая. 1998. -Т. 62.-№4.-С. 680-689.

23. Roosendaal Н.Е., Sanders J.B. On the energy distribution and angulardistribution of sputtered particles // Rad. Eff. 1980. - V. 52. - P. 137-144.

24. Roosendaal H.E., Haring K.A., Sanders J.B. Surface disruption as an observable factor in the energy distribution of sputtered particles // Nucl. Instrum. and Meth. -1982.-V. 194.-P. 579-591.

25. Proc. Symp. on Sputtering./ Eds. N. Varga et al. Wien. - 1980. -511 c.

26. Sigmund P., Claussen C. J. Sputtering from elastic-collision spikes // Appl. Phys. 1981. - V. 52. - № 2. - P. 990-996.

27. Sigmund P., Szymonsky M. Temperature-Dependent Sputtering of Metals and Insulators // Appl. Phys. A. 1984. - V. A33. - P. 141-152.

28. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Гидродинамика. M.: Наука, 1988. - 733 с.

29. Biersack J.P. Computer simulation in sputtering // Nucl. Istr. and Meth. in Phys. Res. 1987. - V. B27. - P. 21-36.

30. Eckstein W. Transport of ion in matter. Computer simulation // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1984. - V. B2. - P. 550-556.

31. Szymonsky M. Sputtering mechanisms of compound solids //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res.- 1982.-V. 194.-P. 523-530.

32. Berres W., Bay H.L. The velocity Distribution of Sputtered Zn Atoms for Normal and Oblique Angle of Incidence //Appl. Phys. 1984. - V. A33. - P. 235-242.

33. Hou M., Reid I., Thompson M.W. Computer studies of surfaces recoil ejection mechanisms from gold single crystals // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1980. -V. 170.-P. 337-341.

34. Scheider P.-J., Eckstein W., Verbeek H. Computer studies of sputtering mechanisms // Nucl. histr. and Meth. in Phys. Res.-1984. V. B2. - P. 665-670.

35. Додонов А.И., Крылова E.A., Машкова E.C. Пространственное распределение распыленного вещества при бомбардировке поликристаллов ионами // Поверхность. Физика, химия, механика. 1988. - № 7. - С. 18-24.

36. Williams P. The sputtering process and sputtering ion emission //Surf. Sci. -1979.-V. 90.-P. 588-634.

37. Грицына B.B., О моделях образования возбужденных частиц при ионнойбомбардировке твердых тел // Поверхность. Физика, химия, механика. -1982. -№4.-С. 62-71.

38. Васильев М.А. Теоретические модели механизма вторичной ионной эмиссии // Металлофизика. 1978. - Вып. 72. - С. 3-15.

39. Krauss A.R., Gruen D.M. Secondary-ion emission from clean and oxygen-covered beryllium surfaces // Surf. Sci. 1980. - V. 92. - P. 14-28.

40. Никитенков Н.Н. Неравновесная модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений // Материалы XII Междунар. конф. по взаимод. ионов с поверхностью. М. - 1995. - Т. 1. - С. 263-266.

41. Carter G., Armour D.G., Snowdon K.J. Cascade and quasi thermal processes in excited atom sputbering // Rad. Eff. 1978. - V. 35. - P. 175-187.

42. Wright R.B., Gruen D.M. Secondary photon emission studies of ion bombarded beryllium // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1980. - V. 170. - № 3. p. 577583. (атакже J. Chem. Phys.- 1980. - V. 72.-P. 147).

43. Kelly R. On the origin of sputtered excited atoms // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1982. - V. 194. - P. 583-588.

44. Фирсов О.Б. Качественная трактовка средней энергии возбуждения электронов при атомных столкновениях // ЖЭТФ. 1959. - Т. 36. - С. 1517— 1521.

45. Prival H.G. A model of the ion sputtering process // Surf. Sci. 1978. - V. 76. -P. 443-450.

46. Anderson P.W. Localised Magnetic States in Metals // Phys. Rev. 1961. - V. 124.-P. 41-54.

47. Urazgil'din I.F., Gusev M. Yu., Klushin D.V., Sharov S.V. Effect of the band structure on charge exchange during atom-surface collisions // Phys. Rev., В 1994.-V. 50.-P. 5582-5590.

48. Oechsner H., Sroubek Z. The formation of Ta+ secondary ions at oxygen-covered Та surfaces // Surf. Sci. 1983. - V. 127. - № 1. - P. 10-20.

49. Gunnarsson O., Lundquist B.I. Exchange and correlation in atoms, molecules, and solids by the spin-density-functional formalism // Phys. Rev., В 1976. - V. 13. -P. 4274-4280.

50. Blandin A., Nourtier A., Hone D.W. Localisated time-dependent perturbation in metals: formalism and simple examples // J. Physique / Paris. 1976. - V. 37. - P. 369-378.

51. Brako R., Newns D.M. Theory of electronic processes in atom scattering from surfaces // Rep. Prog. Phys. 1989. - V. 52. - P. 655-661.

52. Lang N.D. Studies of the Atom-Surface Interaction and Charge Exchange in Sputtering//Proc. 2 Int. Workshop, Schloss Elman, Oct.15-17, 1984. Berlin, 1985. -P. 2-8.

53. Lang N. D. Ionization probability of sputtered atoms // Phys. Rev. B. 1983. - V. 27.-№4.-P. 2019-2029.

54. Yu M.L., Lang N.D. Mechanism of atom and ion emission during sputtering // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1986. - V. В14. - P. 403-413.

55. Hagstrum H. D. Non-elastic Ion-Surface Collisions. / Edited by N.H. Tolk, J.C. Tully, W. Heiland, C.W. White. New - York-San Francisko - London: Academic Press.- 1977.-P. 1-25

56. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. -М., Мир, 1989.-568 с.

57. Фелдман Д., Майер Д. Основы анализа поверхности твердых тел и тонких пленок. М., Мир, 1989. - 342 с.

58. Никитенков Н.Н. Основы изотопного, химического и структурного анализа поверхности методами атомной физики: Учебное пособие. Томск: ТПУ, 2002. -198 с.

59. Norskov J.K., Lundguist B.I. Secondary-ion emission probability in sputtering //

60. Phys. Rev. 1979. -V. 19.-No.ll-P. 5661-5665.

61. Braco R., Newns D.M. Charge exchange in atom-surface scattering: thermal versus quantum mechanical non-adiabaticity // Surf. Sci. 1981 . - V. 108. -No.l. -P. 253-270.

62. Абраменко В.А., Ледянкин Д.В., Уризгильдин И.Ф., Юрасова В.Е. Квазирезонанасный электронный обмен при эмиссии вторичных ионов с поверхности кремния // Письма в ЖЭТФ. 1986. - Т. 44. - С. 398^101.

63. Yurasova V.E. Secondary particle emission from metals under ion bombardment in the region of phase transition. Charged-particle and photon emission // Vacuum. -1986. V. 36. - №10. - 3. 609-630.

64. Urazgil'din I.F., Borisov A.G. The formation of excited secondary Si atoms // Vacuum. 1991. -V. 40. - P. 461^166.

65. Гусев М.Ю., Клушин Д.В., Уразгильдин И.Ф., Шаров С.В. Влияние особенностей зонного спектра на перезарядку атомов при их столкновении с поверхностью// ЖЭТФ. 1993. - Т. 103. - С. 2102-2105.

66. Klushin D.V., Gusev М. Yu., Lysenko S.A. and Urazgil'din I.F. Effect of the local electronic temperature on secondary-ion spectra // Phys. Rev., В 1996. - V. 54.-№10.-P. 7062-7066.

67. Горюнов Д.Г., Борисов А.Г., Уразгильдин И.Ф. Расчет электронного обмена между атомной частицей и поверхностью твердого тела с произвольной плотностью электронных состояний // Изв. РАН. Сер. Физическая. 1998. - Т. 62.-№4.-С. 769-772.

68. Garrett R.F., MacDonald R.J., O'Connor D.J. Comments on the physical significance of E* value for excited sputtered atoms // Surf. Sci. 1983. - V. 131. --№ 1. - P. L399-L405.

69. Sroubek Z. Theory of charge States in sputtering // Nucl. histr. and Meth. in Phys. Res.- 1982.-V. 194.-P. 533-539.

70. Sroubek Z. Ionisation of atoms sputtering from AIHBV compounds // Nucl. mstr. and Meth. in Phys. Res. 1983. -V. 218. - P. 336-339.

71. Sroubek Z. Electronic excitations in collision cascades and the ionisation of sputtered particles // Appl. Phys.Lett. 1984. - V. 45. - No.28. - P. 849-851.

72. Усман Е.Ю., Матулевич Ю.Т. Поведение электронной подсистемы твердого тела в каскаде столкновений. Динамика электронной температуры // Изв. РАН, сер. Физическая. 2000. - Т. 64. - № 4. - С. 787-790.

73. Никитенков Н.Н. О проявлении взаимодействия атомных частиц, движущихся вблизи поверхности металлов, с плазмонами в экспериментах по ионно-фотонной эмиссии // Томский политех, ин-т. Деп. в ВИНИТИ. - 1985. -№ 1378-85.-21 с.

74. Никитенков Н.Н., Тюрин Ю.И., Колоколов Д.Ю., Шигалугов С.Х. Модель возбуждения вторичных атомов поверхностными плазмонами // Известия ТПУ. Т.308. - № 6. - 2005. - С. 18-23.

75. Никитенков Н.Н. Некоторые вопросы образования спектра ионно-фотонной эмиссии при распылении переходных и редкоземельных металлов // Томский политех, ин-т. Деп. в ВИНИТИ. - 1983. - № 442-84. - 27 С.

76. Никитенков Н.Н. О возбуждении атома, движущегося вблизи металлической поверхности, поверхностными плазмонами // Тез. 1-й научно-практической конф. памяти акад. JI.B. Киренского. Красноярск, 1985. С. 87.

77. Kasai Н., NakanishiH., Okiji A. Ionization probability of atoms sputtered from metal surface // Journ. of Phys. Soc. of Jap. 1986. - V. 55. - № 9. - P. 32103217.

78. Sroubek Z. Ionisation of low-energy atoms ejected from ion-bombardment solid surface // Phys. Rev., B. 1982. - V. 25. - No.9. - P. 6046-6052.

79. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Квантовая механика. M., Наука. - 1974. -752 с.

80. Yu M.L. Effect of surface chemistry on secondary-ion yields at ion sputtering // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1987. - V. В18. - P. 542-549.

81. Mann K., Yu M.L. Effect of chemical bonding on positive secondary-ion yields in sputtering // Phys. Rev. 1987. - V. B35. - P. 6046-6051.

82. Andersen C.A., Hinthorne J.R. Ion microprobe mass analyser // Science. 1972. -V. 175.-P. 853-859.

83. Jurela Z. Periodicity of the degree of positive ionization of sputtered atoms in the conception of thermal spikes // Nucl. Instr. and Meth. 1982. - V. 194. - P. 597— 601.

84. Andersen C.A., Hinthorne J. R. Thermodynamic approach to the quantitative interpretation of sputtered ion mass spectra // Anal. Chem. 1973. - V. 45. - No.8. -P. 1421-1438.

85. Andersen C. A. A critical discussion of the local thermal equilibrium model for the quantitative correction of sputtered ion intensities // NBS. 1975. Spec. Publ. -№427.-P. 79-119.

86. Jurela Z. The application of nonequilibrium surface ionization to the emission of secondary ions // Int. J. Mass Spect. and Ion Phys. 1975. - V. 17. - № 1. - P. 7788.

87. Coles J.M. A study of the feasibility of a surface plasma influencing secondary ion and photon emission under medium energy ion bombardment // Surf. Sci. 1979. -V. 79.-№2-P. 549-574.

88. Arlinghaus H., Bispinck H. Examination of the LTE model for the sputtering process with spectroscopy of ion induced photon (SUP) // Surf. Sci. 1983. - V. 134. -P. 567-570.

89. Yu M.L. Mechanism of atomic ion emission during sputtering // Nucl. histr. and Meth. 1986.-V.B14.-P. 403-413.

90. Shimizu R., Okutani T., Ishitani T. Simultaneous measurement of photon and ion emission from ion bombarded A1 in oxygen atmosphere // Surf. Sci. 1977. - V. 69. -P. 349-353.

91. Rudenauer F.G., Steiger M., Werner H.W. On the use of Saha-Eggert equation for quantitative SIMS analysis using Ar primary ions // Surf. Sci. 1976. - V. 54. -P. 553-558.

92. Morgan A. E., Werner H. M. Quantitative analysis of low alloy steels bysecondary ion mass spectrometry // Anal. Chem. 1976. - V. 48. - P. 699-703.

93. Simons D. S., Baker J. E., Evans C.A. Evaluation of the local thermal equilibrium for quantitative secondary ion mass spectrometry analysis // Anal. Chem. 1976.-V. 48.-P. 1341-1346.

94. Schroer J. M. Calculation from first principles of the yield of ions and excited neutral atoms sputtered from metal surface // Surf. Sci. 1973. - V. 35. - P. 486489.

95. MacDonald R. J. A study of the interaction of oxygen with chromium using ion bombardment induced photon and secondary ion emission // Surf. Sci. 1977. - V. 67.-P. 237-250.

96. Jurela Z. The application nonequilibrium surface ionization to the emission of secondary ions // J. Mass Spect, and Ion Phys. 1973. - V. 12. - P. 33-42.

97. Good-Zamin P., Shehata M. Т., Squires D. В., Kelly R. On the problem of whether exited states atoms among sputtered particles are of thermal origin // Rad. Eff. 1978. - V. 35. - P. 139-143.

98. Wittmaack K. Secondary ion production due ion-surface bombardment // Inelastic ion-surface collisions. Academic press. Inc. New-York San Francisco - London. -1977.-P. 153-199.

99. Файнберг B.C., Рамендик Г.И. О возможности описания с помощью квазиравновесной модели относительного выхода вторичных ионов в масс-спектрометрии // Журн. анал. хим. 1991. - Т. 46. - Вып. 2. - С. 241-252.

100. Зандберг З.Я., Ионов Н.И. Поверхностная ионизация. М., 1969.-410 с.

101. Литовченко В.Г. О некоторых особенностях формирования вторичной ионной эмиссии из полярных (слабопроводящих) матриц // Поверхность. Физика, химия, механика. -1986.- № 3. С. 23.

102. Ramendik G.I., Grechishnikov A.V., Tyurin D.A. et al. Without a reference procedure of a quantitative analysis by mass spectrometry methods // Int. J. Mass Spectrom. And Ion Processes. 1985. V. 63. P. 11-15.

103. Рамендик Г.И., Тюрин Д.А., Крючкова Д.И. и др. О перспективах разработкибезэталонных методик количественного анализа методом искровой масс-спектрометрии // ЖАХ. 1985. - Т. 40. - № 7. - С. 1210-1214.

104. Неравновесная колебательная кинетика // Сб. статей. Пер. с англ. под ред. М.Капители. - М.: Мир, 1989. - 392 с.

105. Савва В.А. О неполном равновесии, возникающем в результате колебательно-колебательного энергообмена в релаксирующей среде // Журн. прикл. спектроскопии. 1972. - Т. 17. - Вып.6. - С. 992-999.

106. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1964. -457 с.

107. Никитенков Н.Н. К вопросу о природе сплошного оптического спектра в исследованиях вторичной фотонной эмиссии при распылении // Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Диагностика поверхности ионными пучками". Запорожье. - 1983. - С. 83-85.

108. Александров В.А., Сабуров А.С., Филимонов Г.М. Влияние собственного кильватерного потенциала на состояние движущегося атома в твердом теле // Поверхность. Ренгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -2002.-№4.-С. 99-100.

109. Грицына В.В., Коваль А.Г., Гоков С.П., Шевченко Д.И. Исследования основных закономерностей ионно-фотонной эмиссии металлов // Известия РАН, серия Физическая. 1998. - Т.62. - № 2. - С. 829-835.

110. Gersten J.I., Tsoar N. Many-body effects in Auger deexcitation of atoms near solids //Phys. Rev. 1974. - B9. - P. 4038^041.

111. Heinrichs J. Response of Metal Surfaces to Static and Moving Point Charges and to Polarizable Charge Distribution // Phys. Rev., B. 1973. - V. 8. - № 4. - P. 1346-1354.

112. Lee Т.К., Birman J.L. Molecule adsorbed on plane metal surface. Coupled system eigenstates // Phys. Rev., B. 1980. -V. 22. - P. 5953-5962.

113. Ли Т.К., Бирман Д.Л. Модель связанных состояний и квантовая теория сил изображения // В кн.: "Гигантское комбинационное рассеяние" . Под ред. Р.

114. Ченга и Т. Фуртака. Перевод с англ. под ред. В.М. Аграновича. - М. - Мир. -1984.-С. 61-74.

115. Либенсон Б.А., Румянцев В.В. Состояния атомов, адсорбированных на поверхности металла//ЖЭТФ.- 1984.-Т. 86.-С. 1715-1720.

116. Lucas A.A. Self-image excitation mechanism for fast ion scattering by metal surfaces at grazing incidence // Phys. Rev. 1979. - B20. - P. 4991-5000.

117. Ohtsuki Y.H., O'Hori Т., Kawai R. Interaction of atoms with surface plasmons // Nucl. Instrum. and Meth. 1982. - V. 194. - P. 35-38.

118. Браун O.M., Ильченко Л.Г., Пашицкий Э.А. Адсорбция щелочных атомов на поверхности переходных металлов с учетом потенциала изображения // ФТТ. -1980.-Т. 22.-С. 1649-1655.

119. Schmeits М., LucasA.A. Physical adsorption and surface plasmons // Surf. Sci. -1977.-64.-P. 176-196.

120. Elson J.M., Ritche R.H. Photon interactions at a rough metal surface // Phys. Rev. -1971.- B4.- P. 4129—4135.

121. Nkoma J., Loudon R., Tilley D.R. Elementary properties of surface polariton // Journ. Phys. 1974. - V. CI. - P. 3547-3551.

122. Agrwal G.S. Quantization of the surface polariton field and the decay of an atom in the present of dielectric // Opt. Commun. 1975. - V. 13. - P. 375-380.

123. Babiker M. Interaction of charges with metallic surfaces invalidity of the surface plasmon model // Physica. - 1983. -V. 115 B. - P. 339-345.

124. Герстен И., Нитцан А. Электромагнитная теория: модель сфероида // В кн.: "Гигантское комбинационное рассеяние". Под ред. Р. Ченга и Т. Фуртака / Перевод с англ. под ред. В.М. Аграновича. - М. - Мир. - 1984. - С. 94-109.

125. Sroubek Z. Theory of charge state in sputtering // Nucl. Instrum. and Meth. -1982.-V. 194.-№3.-P. 533-538.

126. Fuchs P., Kliwer K.L. Surface plasmon in a semi-infinite free-electron gas // Phys. Rev. B. 1971. -V.3.- P. 2270-2276.

127. Лоудон P. Квантовая теория света. M.: Мир. -1969. - 624 с.

128. Давыдов A.C. Квантовая механика. М.: ГИФМЛ. - 1963. - 543 с.

129. Сб. "Гигантское комбинационное рассеяние" . Под ред. Р. Ченга и Т. Фуртака. - Перевод с англ. под ред. В.М. Аграновича. - М. - Мир. - 1984. -408 с.

130. Feibelman P.J. Local field at an irradiated adatom on jellium-exact microscopic result // Phys. Rev., B. 1980. - V. 22. - P. 3654-3661.

131. Пайнс Д. Элементарные возбуждения в твёрдых телах. М.: Мир. -1965. -465 с.

132. Watanable Н. Spectrums of an energy loss at passage of electrons through thin films//Journ. Phys. Soc. Japan.- 1954.-V. 8.-P. 1035-1041.

133. Keiln W. Energiespekten von 35 kV-electronen, die an Festkörper ober flachen reflectiert wurden // Optic. 1954. - Bend 11. -Heft 5. - P. 226-231.

134. Поп С.С. Оптическая спектроскопия частиц, возбужденных при взаимодействии ионов с поверхностью твердых тел // Сборник трудов Всесоюз. совещ. "Диагностика поверхности ионными пучками". Ужгород: УжГУ. 1977. - С. 178-199.

135. Veje Е. Study of atomic excitation in sputtering with the use of Mg, AI, Ca, and Cd targets // Phys. Rev. 1983. - V. B28. - P. 5029-5035.

136. Стриганов A.P., Одинцова Г.А. Таблицы спектральных линий атомов и ионов. М.: Энергоиздат. - 1982. - 850 с.

137. Кухаренко Ю.А., Фридрихов С.А. Резонансное упругое рассеяние медленных электронов в твердых телах вблизи порогов неупругих каналов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. - № 1. - С. 43-48.

138. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Мир. - 1964. - 340 С.

139. Машкова Е.С., Молчанов В.А. Рассеяние ионов средних энергий поверхностями твердых тел. М.: Атомиздат. - 1980. - 255 с.

140. Петров H.H., Аброян И.А. Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. Л.: ЛГУ. - 1977. - 231 с.

141. Арцимович Л.А., Лукьянов С.Ю. Движение заряженных частиц вэлектрических и магнитных полях, 2-е изд. М.: Наука. - 1978. - 311 с.

142. Бонштедт Б.Э., Маркович М.Г. Фокусировка и отклонение пучков в электроннолучевых приборах. М.: Наука. - 1967. - 325 с.

143. Глазер В. Основы электронной оптики. Перевод с нем. М.-1957.

144. Зинченко Н.С. Курс лекций по электронной оптике, 2-е изд. Харьков, 1961.-200 с.

145. Кедьман В.М., Явор С.Я. Электронная оптика, 3-е изд. Д., 1968. - 420 с.

146. Спроул Р. Современная физика. -М.: Наука. 1974. - 591 с.

147. Черепин В.Т., Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхности. -Киев.: Наукова думка. 1982. - 399 с.

148. Sevier K.D. Low Energy Electron Spectrometry. Wiley. - New York. - 1972.

149. Roy D., Carette J.D. // Electron Spectrometry for Surface Analysis, Topics in Current Physics, Ibach ed. Springer Verlag. Berlin. - 1977. - V. 4. - P. 13.

150. Сысоев А.А., Чупахин M.C. Введение в масс-спектрометрию. M.: Атомиздат, 1977. - 302 с.

151. Кельман В.М., Родникова И.В., Секунова Л.М. Статические масс-спектрометры. Алма-Ата: Наука. - 263 с.

152. Сысоев А.А. Физика и техника масс-спектрометрический приборов и электромагнитных установок. М.: Энергоатомиздат. - 1983. - 256 с.

153. Wittmaack К. Design and performance of quadrupole-based SIMS instruments: a critical review // Vacuum. 1982. - V. 32. - № 2. - P.65-89.

154. Робертсон Б. Современная физика в прикладных науках // Перевод с англ. под ред. Е.М. Лейкина / М.: Мир. 1985. - 272 с.

155. Соболева Н.А., Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы. М.: Энергия. -1974.-327 с.

156. Берковский А.Г., Гаранин В.А., Зайдель И.Н. Вакуумные фотоэлектронные приборы. -М.: Энергия. 1974.-417 с.

157. Пивоваров А. Л., Ченакин С. П., Черепин В. Т. Установка для анализа энергий и масс заряженных вторичных частиц // Тез. докл. IV Всесоюзн.семинара по вторичной ионной и инно-фотонной эмиссии. Харьков: ХГУ, 1983.-С. 274-276.

158. Пивоваров A. JI. Ченакин С. П. Черепин В. Т. Энергетические распределения вторичных ионов эмитированных из аморфных и кристаллических сплавов на основе железа // Поверхность. Физика, химия, механика. -1987.- №6. -С. 126-133.

159. Физическая энциклопедия // М: Большая Российская энциклопедия. 1994. -Т. 4.

160. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела / Перевод с англ. А.А.Гусева. -М.:ГИФМЛ.- 1963. -696 с.

161. Wittmaack К. Energy dependence of the secondary ion yield of metals and semiconductors // Surf. Sci. 1975. - V. 53. - P. 626-635.

162. Hennequin J.-E. Distribution energetique et angulaire de l'émission ionique secondaire // J. Phys. 1968. - V. 29. - P. 655-660.

163. Komori K., Okano J. Dependence of the energy distribution on the emission angel for the secondary ions from the polycrystalline aluminum // Int. J. of Mass. Spect. And Ion Phys. 1978. - V. 27. - P. 379-383.

164. Oliva A., Falcone G. Secondary ion emission: the role of the angular resolved energy spectrum // Nucl. Instrum. and Meth. in Phys. Res. B. 1986. - V. 13. - P. 377-382.

165. Snowdon K.J., MacDonald R.J. Secondary ion energy spectra of polycrystalline transition metals and aluminum // Int. J. of Mass. Spect. And Ion Phys. 1978. - V. 28.-P. 253-256.

166. Rudat M.A., Morrison G.H. Energy spectra of ions spattered from elements by02+: a comprehensive study // Surf. Sci. 1979. - V. 82. - P. 549-576.

167. Witmaack K. Current density effects in secondary ion emission study // Nucl. Instrum. and Meth. 1976. - V. 132. - P.381-385.

168. Vasile M.J. Velocity dependence of secondary ion emission // Phys. Rev. B. -1984.-V. 29.-№7.-P. 3785-3794.

169. Okutani Т., Shimisu R. Measurement of The Energy Distribution of Secondary Ions Pure Metals and Alloys // Jnt. J. Appl. Phys. 1981. - V. 20. - № 8. - P. 14351442.

170. Blattner R.J., Nadel S., Evans C.A. et al. Improvement depth resolution in ouger depth profiling of multilayred thin films by reactive ion sputtering // Surf. Interface Anal.- 1979.-V. l.-P. 32-35.

171. Rabalais J. W. Ion Induced Surface Alterations Due to Electronic Charge Exchange and Chemical Reactions // Israel Journal of Chemistry . 1982. - V. 22. -P. 65-374.

172. Миннебаев К.Ф., Черныш B.C. Установка для исследований энергетических и угловых распределений вторичных ионов методом масс-спектрометрии // Тез. докл.У Всесоюзн. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. -Харьков.-1988.-4.2.-С. 141-143.

173. Буханов В.М., Миннебаев К.Ф., Уразгильдин И.Ф., Черныш B.C. Угловые и энергетические распределения вторичных ионов при распылении поликристаллов // Вестник МГУ, сер.З: Физика. Астрономия. 1990. - Т. 31. -№ 1. -Р.28-33.

174. Зенгуил Э. Физика поверхности. М.: Мир, 1990. - 536 с.

175. Экштайн В. Компьютерное моделирование взаимодействия частиц споверхностью твердого тела. М.: Мир, 1990. - 536 с.

176. Никитенков Н.Н. Неравновесная модель возбуждения атомов в каскадах атомных столкновений //Материалы XV Международной конференции "Ion-Surface Interaction" (Звенигород, 27-31 авг. 2001 г.). М. - 2001. - Т. 1. - С. 488^93.

177. Яновский В.П., Носиковский П.И., Косицын Л.Г. Установка для исследований вторичной ионной эмиссии материалов // Рукопись деп. В ВИНИТИ № 7115-84 ДСП. 28 с.

178. Беграмбеков Л.Б. Тельковский В.Г. Применение особенностей энергетического распределения вторичных ионов для анализа состояния поверхности твердых тел // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. - № З.-С. 93-97.

179. Kraus A.R., Gruen D.M. Ion sputtering yield measurement by intégration of secondary ion energy distribution using a retardation-dispersive ion energy analyzer //Appl. Phys. 1977. - V. 14. - P. 89-97.

180. Kraus A.R., Gruen D.M. The application of secondary ion emission to impurity control in tokomaks // Journal of Nuclear Materials. 1979. - V. 85/86. - P. 11791183.

181. Jurela Z. Average energy of sputtering ions from fifteen polycrystalline targets // Int. Journ. of Mass Spectrom. and ion Phys. 1975.-V. 18.-P. 101-110.

182. Jurela Z. Energy distribution of secondary ions from 15 polycrystalline targets // Rad. Eff. -1973. V. 19.-P. 175-180.

183. Dawson P.H. SIMS studies of the adsorption of Ог, CO, CO2 on titanium using low primary energies // Surf. Sci. 1977. - V. 65. - P. 41-62.

184. Shapiro M.H., Haff P.K., Tombrello T.A., Harrison D.E. Simulation of isotopic mass effects in sputtering // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. 1985. - V. В12. -P. 137-145.

185. Shimizu N., Hart S.R. Isotope fractionation in secondary ion mass apectromrtry // J. Appl. Phys. 1982. -V. 53(3). - P. 1303-1311.

186. Gnaser H., Hutcheon J.D. Velocity-dependent isotope fractionation in secondary ion emission // Phys. Rev., B. 1987. - V. 35. - № 1. - P. 877-879.

187. Gnaser H., Hutcheon J.D. Preferential emission of light isotopes in the initial stage ofsputtering//Surf. Sci.- 1988.-V. 195.-P. 499-511.

188. Gnaser H., OechsnerH. Isotopic mass effect in sputtering: dependence on fluency and emission angle // Nucl. Instr. And Meth. In Phys. Res. 1990. - V. B48. - P. 544-548.

189. Shwarz S.A. Measurement of the secondary ion mass spectrometry isotope effect // J. Vac. Sci. Technol. 1987. - V. A5(3). - P. 308-312.

190. Никитенков Н.Н., Косицын Л.Г., Маркова Н.М., Шулепов И.А. О изотопическом эффекте во вторичной ионной эмиссии // Тезисы докладов Всесоюзного семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. -Харьков. ХГУ. - 1988. - 4.1. - С. 69-71.

191. Okajima Y. Formation of Мо+ ions from metal oxygen bombardment by 13 keV Ar+ ions // J. Appl. Phys. 1984. - V. 55(1). - P. 230-234.

192. A.C. № 1651724. H 01 J 49/00, G 01 N 23/225 Способ определения химического состава металлов и полупроводников / Никитенков Н.Н., Маркова Н.М., Косицын Л.Г., Шулепов И.А., Усов Ю.Н. Заявка № 4400900. Приоритет от 31.03.1988.

193. Wright Н.В., Gruen D.M. Discussion of the origin of the secondary photon and secondary ion emission during energetic particle irradiation of solids // J. Chem. Phys.- 1980.-V. 72(1).-P. 147-171.

194. Vasile M.J. Evidence for the auger neutralisation mechanism in secondary ion emission//Surf. Sci.-1982.-V. 115.-P. L141-L146.

195. Vasile M.J. The velocity dependence of secondary ion yields // Nucl. Instrum.and Meth. is Phys. Rev. 1983. - V. 218. - P. 319-323.

196. Bayly A.R., MacDonal R.J. The energy spectra of secondary ions emitted during ion bombardment // Rad. Eff. 1977. - V. 34. - P. 169-181.

197. Snowdon K.J., MacDonald R.J. Secondary ions energy spectra of polycrystalline transitions metals and aluminium // Int. J. of Mass Spectrom. and Ion Phys. // 1978. -V. 28. P. 233-256.

198. Snowdon K.J. A comparison of experimental secondary ions energy spectra of polycrystalline metals with theory // Rad. Eff. 1978. - V. 38. - P. 235-242.

199. Blaise G., Slodzian G. Influence des processue d'echange electronigue atome-metal sur la production des ions secondaires lents // Revue de physique appliquee.1973.-V. 8.-P. 247-257.

200. Blaise G., Slodsian G. Effects compares de oxygene sur 1'emmission ionigeue et le potential de surface des metaux //Surf. Sci. -1973. V. 40. - P. 708-714.

201. Yu M.L. Velocity dependence of the ionisation probability of sputtered atoms // Phys. Rev. Lett. 1981. - V. 47. - № 18.-P. 1325-1328.

202. Yu M.L. Work-function dependence of negative -ion-production during sputtering // Phys. Rev. Lett. 1978. - V. 40. - № 9. - P. 574-577.

203. Карбаинов Ю.А., Чернова Е.Е., Хаханина Т.Н., Никитенков Н.Н. О механизме процесса очистки поверхности кремния от кремнийорганики в активированных растворах серной кислоты // Томский политехи, институт / Деп. в ВИНИТИ 10.07.95.-№ 2068-В95. 26 с.

204. Карбаинов Ю.А., Чернова Е.Е., Хаханина Т.И., Никитенков Н.Н. О механизме процесса очистки кремниевых поверхностей от примесей металлов, соединений хлора и брома // Томский политехи, институт /Деп. в ВИНИТИ 10.07.95. № 2069 - В95. - 35 с.

205. Способ определения процесса ионного травления. // Заявка № 54-29410, Япония, Публ. 1979. IX. № 2 736.

206. Романова Г.Ф., Ефремов А.А., Диденко П.И. Структура межфазных границ и распределение вторичных ионов по энергиям // Сборник трудов Всесоюзного совещания "Диагностика поверхности ионными пучками". Ужгород. - УжГУ.- 1985.-С. 15-16.

207. Сергеев А.Н., Бамбуров В.Г., Никитенков H.H., Швейкин Г.П. Приповерхностное протонно-ионное легирование оксидов // Препринт института химии УрО АН СССР / Под ред. Р.Н. Плетнева. Свердловск. -1991.-89 с.

208. Никитенков H.H., Шулепов И.А., Косицын Л.Г. и др. Послойный анализ боросиликатных стекол методом ЭМСВИ в сочетании с ЭОС, POP, ЯО II Тезисы докладов Всесоюзного совещания-семинара "Диагностика поверхности ионными пучками". М.- 1990.-С. 171-172.

209. Бачурин В.И., Черныш B.C., Ширков A.B., Шмелев Ю.А. Ионно-фотонная эмиссия кобальта при температуре фазового перехода // Поверхность. Физика,химия, механика. 1982. - № 6. - С. 70-74. Проверить название

210. Абраменко В.А., Дубский Г.А., Рожков A.M. и др. Вторичная ионная эмиссия кобальта при полиморфном превращении // Поверхность. Физика, химия, механика. 1984. - № 9. - С. 50-52.

211. Гусева М.И. Ионная имплантация в металлах // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. - № 4. - С. 27-50.

212. Маштакова B.JI., Саломатин A.A., Шишкин Б.Б., Чернов И.П., Мамонтов А.П., Никитенков H.H. Электронная микроскопия кристаллов вольфрама и молибдена, облученных у- квантами // Вестник МГУ. сер. 3: Физика, астрономия. - 1988. - Т. 29. - № 5. - С. 86-87.

213. Саломатин A.A., Маштакова В.А., Шишкин Б.Б., Чернов И.П., Мамонтов А.П., Никитенков H.H. Влияние облучения у- квантами на эмиссионные свойства вольфрама и молибдена // Атомная энергия. 1989. - Т. 66. - Вып.1. -С. 53-55.

214. Койшибаев Р.Г., Крючков Ю.Ю., Малютин В.М., Пирогов В.А., Никитенков H.H. и др. Перемешивание тонких металлических структур Au/Cu и Cu/Mo под действием мощных ионных пучков // Поверхность. Физика, химия, механика. -1990.-№ 11.-С. 135-142.

215. Zavodchikov V.H., Nikitenkov N.N., Puchkareva L N., Yatis A.A. Investigation of implanted layers with SIMS and RBS methods // Abstr. of 7-th Inter. Conf. Ion

216. Beam Anal. Berlin. - 1985. - P. 286-287.

217. Zavodchikov V.H., Nikitenkov N.N., Puchkareva L N., Yatis A.A. SIMS and RBS investigation of implanted layers // Nucl. Instrum. and Meth. B. 1986. - V. 17. -№ l.-P. 62-65.

218. Усов Ю.Н., Широков A.A., Никитенков H.H. Исследование профилей химического состава анодных окислов и свойств МОП структур на арсениде индия // Тезисы докладов 2-й Всесоюзной конференции "Физика окисных пленок". Петрозаводск. - 1987. - 4.2. - С. 87.

219. Никитенков H.H., Косицын Л.Г., Маркова Н.М., Шулепов И.А. Послойная энерго-масс-спектрометрия оксидных пленок на InAs // Материалы IX

220. Всесоюзной конференции "Взаимодействие атомных частиц с твердым телом" М.: МИФИ. 1989. - Т. 1. - Ч. 2. - С. 245-247.

221. Максимова Н.К., Кравцов В.И., Поздняков А.Г., Никитенков H.H., Яновский В.П. Электронная и ионная спектроскопия тонкопленочных контактов металл-полупроводник // Электроника. сер. 3: Микроэлектроника. - 1989. -Вып.1(297).-С. 225-226.

222. Шулепов И.А., Филимонова И.Ю., Мелев В.Г., Никитенков H.H. Исследование гетероструктур InP/GaAs, полученных методом газофазной эпитаксии // Электронная техника. сер: Материалы. - 1990. - № 6(251). - С. 46-50.

223. Максимова Н.К., Поздняков А.Г., Кравцов В.И., Красильникова Л.М., Никитенков H.H. и др. Межфазные взаимодействия в контактах Au/V/GaAs // Поверхность. Физика, химия, механика. 1991. - № 10. - С. 96-101.

224. Перельман В.И. Краткий справочник химика // Л.: "Химия". 1964. - 620с.

225. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник // Л.: Химия. -1977.-376 с.

226. Физико-химические свойства оксидов: Справочник / под ред. Г.В. Самсонова. М.: Металлургия. 1978. - 543 с.

227. Фоменко B.C. Эмиссионные свойства материалов: Справочник. Киев.:

228. Наукова думка. 1981. - 620 с.

229. Краснов К.С., Тимошинин B.C., Данилова Т.Т. и др. Молекулярные постоянные неорганических соединений. JL: Химия. 1968. - 406 с.

230. Коваль А.Г., Мельников В.Н. Изучение взаимодействия кислорода с поверхностью арсенида индия // Поверхность. Физика, химия, механика. -1984.- №3.-С. 100-106.

231. Парилис Э.С., Тураев Н.Ю., Умаров Ф.Ф., Нижная СЛ. Теория рассеяния атомов средних энергий поверхностью твердого тела. Ташкент: ФАН, 1987. -210 с.

232. Буханов В.М., Миннебаев К.Ф., Черныш B.C. Энергетические и угловые распределения ионов, распыленных из поликристалла алюминия // Тез. докл. V Всесоюзн. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. -Харьков: ХГУ, 1988.-4.1.-С. 64-65.

233. Миннебаев К.Ф., Уразгильдин И.Ф., Черныш B.C. Особенности механизма формирования вторичных ионов. // Тез. докл. Всесоюзн. совещания-семинара "Диагностика поверхности ионными пучками". Донецк. - 1988. - С. 70-71.

234. Dennis Е., MacDonald R.J. The energy spectra of sputtering ions // Rad. Eff. -1972.-V. 13.-P. 243-250.

235. Уразгильдин И.Ф. Вторичная ионная эмиссия // Изв. РАН, сер.: Физическая. 1996. - Т. 60. - № 7. с. 44-61.

236. Клушин Д.В., Лысенко С.А., Гусев М.Ю. и др. Особенности формирования энергетических спектров вторичных ионов при различных углах эмиссии // Изв. РАН, сер.: Физическая. 1996. - Т. 60. -№ 4. - С. 174-176.

237. Коваль А.Г., Литвинов В.А., Физгеер Б.М. Исследование энергетических спектров вторичных ионов // Известия АН СССР. Сер. Физическая. 1985. - Т. 49.-№9.-С. 1816-1820.

238. Коваль А Г., Физгеер Б.М., Литвинов В.А. Исследование поверхности ниобия в вакууме и в атмосфере кислорода методом ВИМС // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. -№ 3. - С. 108-118.

239. Коваль А. Г., Мельников В.Н., Маньковский Н.К. Изучение взаимодействия паров воды с поверхностью арсенида галлия // ЖФХ. 1981. - Т. 55. - С. 176181.

240. Коваль А.Г., Литвинов В.А., Физгеер Б М., Лукацкий О.И. О распределении по энергии вторичных ионов с поверхности меди и ванадия // Поверхность. Физика, химия, механика. 1987 - № 2. - С. 147-149.

241. Коваль А.Г. Количественные характеристики вторичной эмиссии заряженных и возбужденных частиц // Изв. АН, сер: физ. 1988. - Т. 52, № 8. -С.1599-1603.

242. Литвинов В.А., Физгеер Б.М., Коваль А.Г. Влияние кислорода на энергетические спектры вторичных ионов, распыленных с поверхности ниобия // Поверхность. Физика, химия, механика. 1989. - № 6. - С. 48-54.

243. Коваль А Г., Физгеер Б.М., Литвинов В.А. Влияние кислорода на энергетические спектры вторичных ионов, распыленных с поверхности полупроводников // Изв. вузов, сер. Физика. 1990. - 311. - С. 88-92.

244. Слюсаренко Ю.В., Соболев А.Ю., Коваль А.Г. Влияние ускоряющего поля на энергетическое распределение вторичных ионов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1991. - № 7. - С. 65-69.

245. Коваль А.Г., Литвинов В.А., Физгеер Б.М. О влиянии кислорода на энергетические спектры вторичных ионов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1991. - № 9. - С. 113-117.

246. Коваль А.Г. Энергетических распределения вторичных ионов и вероятности ионизации атомарных частиц, распыленных с поверхности металлов с различной электронной структурой // Радиотехника и электроника. 1992. - Т. 37.-№11.-С. 2055-2062.

247. Коваль А. Г., Мельников В.Н., Изучение взаимодействия кислорода с поверхностью фосфида галлия с помощью метода масс-спектрометрии вторичных ионов // ЖФХ. 1984. - Т. 58. - С. 2823-2828.

248. Литвинов В.А., Коваль А.Г. Энергетические распределения вторичныхионов распыленных с поверхности щелочно-галлоидных соединений // Поверхность. Физика, химия, механика. 1995. - № 2. - С. 82-87.

249. Литвинов В.А., Коваль А.Г., Грицаенко C.B. Исследования процессов ионизации атомов, распыленных с чистой и частично окисленной поверхности бериллия // Поверхность. Физика, химия, механика. 1997. -№ 1. - С 41-47.

250. Литвинов В.А., Коваль А.Г., Грицаенко C.B. Коэффициенты вторичной ионной эмиссии с поверхности металлов полупроводников и диэлектриков // Радиотехника и электроника 1998. Т. 43.-№ 10.-С. 1254-1261.

251. Бобков В.В. Исследование процессов взаимодействия металлов с кислородом и объемными примесями методами масс-спектрометрии вторичных ионов: Дис. Канд. физ.-мат. наук. Харьков.: ХГУ, 1983.-208 с.

252. Коваль А Г., Физгеер Б.М., Литвинов В.А. Энергетические спектры вторичных ионов, образующихся при бомбардировке металлов ионами аргона // Рукопись деп. В УкрНИИНТИ 01.04.86. № 962-Ук.

253. Schrooer J.M., Rhodin T.N., Bredley R.G. A quantum-mechanical model for the ionization and excitation of atoinb during sputtering // Surf. Sci. 1973. - V. 34. - № 3.-P. 571-580.

254. Yu M.L., Reuter W. Secondary ion emission from binary alloy systems. Part 1: 02+ bombardment // J. Appl. Phys. 1981. - V. 52(3). - P. 1478-1488.

255. Yu M.L., Reuter W. Secondary ion emission from binary alloy systems. Part 2:

256. Ar+ bombardment with 02 adsorption // J. Appl. Phys. 1981. - V. 52(3). - P. 14891498.

257. Wittmaack K. Secondary ion yield variation due to cesium implantation in silicon //Surf. Sci.- 1983.-V. 126.-P. 573-580.

258. Wittmaack K. The effect of work-function changes on secondary ion energy spectra // Phys. Scripta. 1983. - V. 6. - P. 71-75.

259. Garrison B.J., Diebold A.C., Lin J.-H., Sroubek Z. Theory of charge transfer for desorption of ions from surfaces // Surf.Sci. 1983. - V. 124. - P. 461-488.

260. MacDonald R.J., Martin PJ. A study of the interaction of oxygen with chromium using ion bombardment induced photon and secondary ion emission // Surf. Sci. -1977.-V. 67.-P. 237-250.

261. Карлов H.B., Крынецкий Б.Б., Мишин B.A., Прохоров A.M. Селективная фотоионизация атомов и ее применение для разделения изотопов и спектроскопии // УФН. 1979. - Т. 127. - Вып. 4. - С. 593.

262. Плеханов В.Г. Изотопические эффекты в динамике решетки // УФН, 2003. Т.173.С. 711-738.

263. Гангрский Ю.П., Марков Б.Н. Ядра в лучах лазера. М.: Знание, 1984. -64 с.

264. Gries W.H. A formula for the secondary ion yield fraction emitted though an energy window // Int. Joum. of Mass Spectr. and Ion Phys. 1975. - V. 17. - P; 7788.

265. Gries W.H., Rudenauer F.G. A quantitative model for the interpretation of the secondary ion mass spectra of delute alloys // Int. Journ. of Mass Spectr. and Ion Phys. 1975 .-V. 18.-P. 111-127.

266. Chini H. A new theory of SIMS at metal surface // Surf. Sci. 1975. - V. 54. - № l.-P. 71-78.

267. Lundquist T.R. Energy distribution of sputtered copper neutrals and ions // J. Vac. Sci. Technol.- 1978.-V. 15.-№2.-P. 684-687.

268. Sroubek Z. The theoretical and experimental study of the ionization processesduring low energy sputtering // Surf. Sci. 1974. - V. 44. - P. 47-53.

269. Norskov J.R., Lundquist B.I. Secondary ion emission probability // Phys. Rev., B.- 1979.-V. 19.-№ ll.-P. 5661-5665.

270. Bennighoven A. Zum Mecanismus der ionenbidung and ionenemission bei der vesteorperzertanbung // Z. Phys. 1969. - V. 220. - № 2. - P. 159-165.

271. MacDonald R.J. An empirical relationship between atoms and ions sputtered from single crystal surface // Surf. Sci. 1974. - V. 43. - P. 653-656.

272. Tompson M. W. The energy spectrum of ejected atoms during the high energy sputtering // Phil. Mag. 1968. - V. 18. - P. 377-387.

273. Радциг A.A., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике.- М.: Атомиздат, 1980. 240 с.

274. Готт Ю.В. Взаимодействие частиц с веществом в плазменных исследованиях, М.: Атомиздат, 1978.-271 с.

275. Литовченко В.Г. Основы физики полупроводниковых слоистых структур. -Киев: Наукова думка, 1980.-280 с.

276. Дорожкин А.А., Коварский А.П., Ли-Фату А.В. Ионы "отрицательных" энергий во вторично-ионной эмиссии // Письма в ЖТФ. 1992. - Т. 18. - №19. -С. 86-90.

277. Барбашев С.В. К вопросу о механизме положительной вторичной ионной эмиссии диэлектриков // Поверхность. Физика, химия, механика. 1982. - № 4. -С. 98-101.

278. Ванник В.Н., Глазкова Т.Г., Кощеев В.А. и др. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей. М.: Наука, 1984. - 815 С.

279. Никитенков Н.Н., Чернова Е.Е., Маркова Н.М. и др. Оценка степенинеоднородности распределения примесей по поверхности пластин кремния // Поверхность. Физика, химия, механика. 1993 - № 10. - С. 74-78.

280. Патент России № 2024993. Способ очистки изделий, преимущественно полупроводниковых пластин // Хаханина Т.Н., Красавина J1.3., Клюева Т.Б. и ДР.

281. Карбаинов ЮЛ., Хаханина Т.Н., Клюева Т.Б. Закономерности процесса электровыделения кислорода на платине из растворов серной кислоты // Изв. вузов. Химия и хим. технология. №9. - 1991. - С. 58-60.

282. Блинков И.В., Иванов А.В., Никитенков Н.Н., Шулепов И.А. Спектральные исследования дисперсных композиционных порошков продуктов плазмохимического синтеза//ФиХОМ. - 1989.- № 6. - С. 64-68.

283. А.С. № 315899 МКИ B22F 9/28 Приоритет от 1.07.1990 Способ получения ультрадисперсных магнитных порошков / Блинков И.В., Иванов А.В., Никитенков Н.Н.

284. Chernov I.P., Nikitenkov N.N., Puchkareva L.N., Kolobov Yu. Change Isotopic Composition of Paladium and Titanium induced by Hydrogen Isotopes // Abstracts the Second Rassian-Korean Intern. Symposium on Science and Technol. Tomsk. -1998.-P. 164.

285. Chernov I. P., Nikitenkov N. N., Puchkareva L. N. et al. Change in isotopic composition of metals enriched in hydrogen // Russian Phys. Journ. 1999. - Vol.42. - № 4. - P. 427-430.

286. Чернов И.П., Никитенков H.H., Пучкарева Л.Н. и др. Изменение изотопного состава металлов при насыщении водородом // Изв. вузов. Физика. 1999. - № 4.-С. 61-65.

287. Чернов И.П., Никитенков Н.Н., Крёнинг М., Баумбах Н. Изменениеизотопного состава лития при насыщении водородом систем титан-алюминий // Изв. ВУЗов. Физика. 1999. - № 11. - С. 29-33.

288. Chernov I.P., Nikitenkov N.N., Krening М., Baumbach Н. Changes in lithium isotopic composition in hydrogen-enriched Ti/Al systems // Russian Phys. Journ. -1999. Vol.42. - № 11. - P. 947-951.

289. Nikitenkov N.N., Kolokolov D.Yu., Chernov LP. and Tyurin Yu.I. SIMS investigations of isotope effects at a processed solid surface // Vacuum. 2006. -V.81.-I.2.-P. 202-210.

290. Чернов И.П., Никитенков H.H., Крёнинг M., Баумбах X. Исследования механизма изменения изотопного состава металлов при насыщении водородом // Известия ТПУ. Т. 303(3). - 2000. - С. 62-71.

291. Н.Н. Никитенков, Д.Ю. Колоколов, Чернов И.П., Тюрин Ю.И. Изотопные эффекты при техногенных воздействиях на поверхность твердых тел // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2006.- № 7. С. 58-64.

292. Чернов И.П., Никитенков Н.Н., Крёнинг М., Баумбах X. Изменения изотопного состава лития в тонкопленочных структурах при насыщении водородом // Известия РАН, сер. Физическая. 2000. — Т. 64. — № 11. — С. 2181— 2185.

293. D. Yu. Kolokolov, N.N. Nikitenkov, A.V. Skirnevsky, Ju.I. Tyurin. Research of surface isotopic effect at annealing of silicon // Изв. ВУЗов. Физика, 2006. T.49. -№.-C.269-271.

294. Никитенков Н.Н., Чернов И.П., Тюрин Ю.И. Изотопные эффекты при техногенных воздействиях на поверхность твердого тела. Часть 1 // Известия ТПУ. Т.307. - №2. - 2004. - С. 9-14; Часть 2/1 Известия ТПУ. - Т. 307. - №3.2004.-С. 9-14.

295. Пучкарева JI.H., Чернов И.П., Никитенков Н.Н. Изменения изотопного состава меди при ионной имплантации в никель // Известия РАН, серия «Физическая».-2002.-Т. 66.-№8.- С. 1219-1222.

296. Морозов С.Н., Груич Д.Д., Осипов К.А. Исследование эмиссии ионов и фотонов при бомбардировке кремния многозарядными ионами // Материалы VIII Всесоюзн. конф. по взаимод. атомных частиц с тв. телом. М., 1987. Т. 3. -С. 28-31.

297. Арифов Т.У., Груич Д.Д., Морозов С.Н. Распыление неметаллов в виде ионов при бомбардировке многозарядными ионами // Материалы V Всесоюзн. конф. по взаимод. атомных частиц с тв. телом. Минск, 1978. 4.1. - С. 200-203.

298. Helbig H.F., Orvek K.J. Isotope Effects in Elastic Ion-Surface Scattering; He+ and Ne+ on Solid and Liquid Ga // Nucl. Instrum. and Meth. 1980. - V. 170. -P.505.

299. Helbig H.F., Adelman P.J. Isotope Effects in Ion-Scattering Double Spectroscopy // J. Vac. Sci. and Thechn. 1977. - V14. - P.488-493.

300. Smith D.P. Analysis of surface composition with low-energy backscattered ios // Surf. Sci. 1971. - V.25. - P.171-191.

301. Erikson R.I., Smith D.P. Electronic processes in low-energy ion-surface scattering // Phys. Rev. Lett. 1975. - V.34. - P.297-300.

302. Tolk N.H., Tully J.C., Kraus J. et al. Angular dependence of oscillatory structure in low-energy ion-surface scattering // Phys. Rev. Lett. 1976. - V.36. -P.747-750.

303. Аксенов А.И., Бугаев С.П., Емельянов B.A. и др. Получение широкоапертурных пучков ионов металлов // Приборы и техника эксперимента. 1987.-№3.-С. 139-142.

304. Дорожкин А.А., Филимонов А.В., Петров Н.Н. Структура материала и дифференциальные характеристики вторично-ионной и ионно-электронной эмиссии // ЖТФ. 1996. - Т. 66. - В. 5. - С. 185-190.

305. Чекин В.Е., Боброва М.К., Шелякин Л.Б. Анализ поверхностидеформированных образцов бронзы, подвергнутых ионному облучению // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -1999.-№9.-С. 45-50.

306. Чекин В.Е., Матулевич Ю.Т., Уразгильдин И.Ф., Шелякин Л.Б. Влияние деформации металла на эмиссию вторичных ионов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2000. - № 8. - С. 64-66.

307. Шулепов И.А. Разработка и применение комплекса атомно- и ядерно-физических методов для исследования модифицированных слоев материалов // Дисс. канд. физ. мат. наук. - Томск. - 2004. - 141 с.

308. Патент № 2020645, МКИ 5 Н 01 J 49/32 Энерго-масс-спектрометр вторичных ионов / Никитенков H.H., Косицын Л.Г., Шулепов И.А. Приоритет от 17.12.90. Заявка № 4891761. Проиоритет от 17.12.1990

309. Коварский А.П., Моос E.H. Энергораспределение вторичных ионов и работа выхода электронов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2004. - № 5. - С. 44-47.