СПОНТАННО-АКУСТИЧЕСКОЕ ГИПЕРЗВУКОВОЕ ДАЛЬНОДЕЙСТВУЮЩЕЕ СТИМУЛИРОВАНИЕ СИНТЕЗА НИТРИДА КРЕМНИЯ В КРЕМНИИ ПРИ ИОННОМ ОБЛУЧЕНИИ АРГОНОМ
Демидов Е.С., Карзанов Е.С., Марков К.А., Сдобняков В.В.

Поступила в редакцию: 22 Января 2001

PACS: 61.80.-x

DJVU (139.8K)

PDF (371K)

Работа посвящена изучению природы воздействия процесса имплантации ионов средних энергий на дефектную систему кристалла на расстояниях, превышающих на три-четыре порядка величину среднепроецированного пробега ионов. Недавно было обнаружено особенно сильное проявление этого дальнодействующего влияния на кристалл: облучение ионами аргона стимулировало образование фазы Si₃N₄ в предварительно насыщенных азотом слоях в пластине кремния на расстояниях около 600 мкм от зоны торможения ионов. Сопоставление наблюдаемых изменений электрических и оптических свойств азотно-насыщенного слоя в зависимости от дозы ионов аргона с развитием морфологии облученной аргоном поверхности кремния дает основание считать, что в районе зоны торможения ионов Ar⁺ возникают достаточно эффективные импульсные источники гиперзвуковых (на начальных стадиях распространения) ударных волн. Эти волны являются следствием скачкообразного возникновения и эволюции сетки петлевых дислокаций и блистеров аргона, а также взрыва блистеров. Все эти процессы, вероятно, протекают самосинхронизовано или спонтанно. Аргон в блистерах находится при T=773 К в твердом состоянии под давлением 4.5• 10⁹ Па, энергия блистера достигает 5• 10⁸ эВ. Оценки показывают, что в результате синхронизированного взрыва блистеров в области азотно-насыщенного слоя у обратной стороны пластины кремния толщиной 600 мкм пиковое давление в волне может превышать 10⁸ Па, что и вызывает экспериментально наблюдаемые изменения.