Швидкість розпорошення телуридів свинцю, олова і германію іонами аргону низької енергії

1
Національний університет "Львівська політехніка"
2
Інститут проблем матеріалознавства НАН України
3
Institute for Nuclear Research

Досліджено розпорошення кристалів PbTe, SnTe та GeTe іонами Ar+ низької енергієї, визначено швидкість розпорошення vsp та її залежність від складу кристалічної матриці і енергії розпорошення. Встановлено, що за однакових умов швидкість розпорошення телуридів GeTe-SnTe-PbTe зростає зі збільшенням їх середньої атомної маси. Виявлені зміни пояснено змінами поверхневої енергії зв’язку атомів металів у телуридах свинцю, олова та германію. Показано, що для всіх досліджуваних сполук швидкість розпорошення зростає також зі збільшенням енергії розпорошення. У діапазоні енергій від 160 до 550 еВ це збільшення майже лінійне. Розраховано коефіцієнти зміни швидкості розпорошення з енергією dvsp/dE. Визначено поверхневу густину іонно-індукованих структур та відносну площу покритої ними розпорошеної поверхні для природних бокових поверхонь кристалу PbTe, вирощеного з розплаву методом Бриджмена, як функцію енергії розпорошення. Показано, що за постійного часу розпорошення обидва параметри експоненційно зменшуються при збільшенні енергії розпорошення.

  1. H.Oechsner, Secondary neutral mass spectrometry (snms) and its application to depth profile and interface analysis, thin film and depth profile analysis, Ed. by Oechsner H, Springer-Verlag, pp. 63-86,1984.
    https://doi.org/10.1007/978-3-642-46499-7_4
  2. O. Auciello and J. Vac. Sci. Technol. 19, 841 (1981).
    https://doi.org/10.1116/1.571224
  3. Wai Lun Chan, Eric Chason, J. Appl. Phys. 101, 121301 (2007).
    https://doi.org/10.1063/1.2749198
  4. D.M. Zayachuk, E.I. Slynko, V.E. Slynko, and A. Csik, Materials Letters, 173, 167 (2016).
    https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.03.038
  5. Dmytro Zayachuk and Attila Csik, PbTe Crystal Sputtering and Re-deposition of Sputtered Species, (Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing: 2016).
  6. D.M. Zayachuk, V.E. Slynko, and A. Csik, Mater. Sci. Semiconductor Processing,  88, 103 (2018).
    https://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.07.037
  7. D.M. Zayachuk, V.E. Slynko, Cs. Buga, A. Csik, Vacuum 99, 163 (2019).
    https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.02.008
  8. D.M. Zayachuk, Cs. Buga, V.E. Slynko, and A. Csík, Materials Today: Proceedings, 35, Part 4, 2021,  513-517.
    https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.10.011
  9. A. Csík, D.M. Zayachuk, V.E. Slynko, U. Schmidt, Cs. Buga, and K. Vad, Materials Letters 236, 5 (2019).
    https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.10.061
  10. D.M. Zayachuk, Y.D. Zayachuk, Cs. Buga, V.E. Slynko, and A. Csík, Vacuum, 186 (2021) 110058.
    https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110058
  11. J. Broeke, J.M.M. Perez, and J.Pascau, Image Processing with ImageJ. – 2nd Edition. – Packt Publishing, p.256, 2015. ISBN 978-1-78588-983-7.
  12. P. Sigmund: Elements of Sputtering Theory. In: Nanofabrication by Ion-Beam Sputtering. T. Som, D. Kanjilal. Pan Stanford Publishing, p. 1-40, 2013.
    https://doi.org/10.1201/b13726-2
  13. R. M. Bradley and J. M. E. Harper, J. Vac. Sci. Technol. A 6, 2390 (1988).
    https://doi.org/10.1116/1.575561
  14. R. Kelly, O. Auciello,Surface Sci. 100 (1980) 135.
    https://doi.org/10.1016/0039-6028(80)90449-5
  15. G. Nimtz and B. Schlicht, Narrow-Gap Semiconductors: Narrow Gap Lead Salts, Springer, Berlin, 1985, pp. 1–117.
    https://doi.org/10.1007/BFb0044920