Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

В. О. Харченко, Д. О. Харченко, І. О. Лисенко, В. В. Яновський, А. В. Дворниченко
«Формування нанорозмірних структур на поверхні матеріялів при йонному розпорошенні»
0319–0374 (2016)

PACS numbers: 05.40.Ca, 64.60.al, 68.35.Ct, 68.55.J-, 79.20.Rf, 81.16.Rf, 82.40.Np

Исследованы процессы образования поверхностных структур наноразмерного масштаба при ионном распылении. В рамках исследования анизотропной модели, при учёте флуктуаций потока налетающих ионов получены диаграммы, иллюстрирующие возможные типы равноосных и волновых поверхностных структур, которые реализуются в исследуемой системе. Показано, что количество таких структур на поздних временах эволюции системы является постоянной величиной. Установлены зависимости показателей роста поверхности и её шероховатости. Исследована динамика процессов структурообразования на поверхности с учётом флуктуаций угла распыления. Показано, что статистические свойства такого мультипликативного шума влияют на динамику структурообразования, характер и морфологию поверхностных структур. В рамках обобщённой модели с учётом процессов релаксации облучаемой поверхности была получена фазовая диаграмма, разделяющая область основных параметров системы на домены, которые соответствуют условиям реализации стационарных структур на поверхности распыляемого материала и гладкой поверхности. Исследована динамика структурных дефектов. Развитый подход применён для моделирования процесса распыления кремния ионами аргона. Установлены зависимости глубины проникновения ионов и коэффициента выхода от угла распыления и энергии ионов. Показано, что на малых углах распыления реализуются равноосные (изотропные) структуры, тогда как при больших значениях угла распыления формируются волновые структуры. Установлены зависимости длины волны структур кремния от энергии ионов и показано, что линейный размер изотропных структур уменьшается с увеличением энергии налетающих ионов и принимает значение порядка нескольких десятков нанометров.