МИКРОПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ИМПЛАНТИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
Методом микроиндентирования исследованы физико-механические свойства монокристаллического кремния, подвергнутого низкоэнергетичной имплантации. Обнаружено приповерхностное упрочнение монокристаллов кремния при имплантации ионов с энергиями E ≥ 500 кэВ, причем величина радиационного приповерхностного упрочнения уменьшается при снижении энергии ионов. При низкоэнергетичной имплантации (Е = 60 кэВ) обнаружено увеличение микротвердости в глубине пластины на расстояниях, существенно превышающих радиус проецированного пробега ионов. Показано, что быстрый термический отжиг приводит к разупрочнению приповерхностной области монокристалла кремния на глубине до 1 мкм и увеличению трещиностойкости (росту K1С и γ) при малых нагрузках. Полученные экспериментальные результаты объяснены с учетом генерации вакансий в процессе быстрого термического отжига. Обсуждается механизм радиационного упрочнения кремния при ионной имплантации.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Поут, Дж.М. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Дж.М. Поут; под ред. Дж.М. Поута [и др.]. – М.: Машиностроение, 1987. – 424 с.
Диденко, А.Н. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов / А.Н. Диденко, А.Е. Лигачев, И.Б. Куракин. – М.: Энергоиздат, 1987. – 184 с.
Особенности дефектообразования в кремнии, имплантированном ионами с удельной энергией ~ 1 МэВ/нуклон / С.А. Вабищевич [и др.] // Неорганические материалы. – 2010. – Т. 46, № 12. – C. 1413 – 1417.
Приповерхностное упрочнение пластин кремния, имплантированных высокоэнергетичными ионами бора / С.А. Вабищевич [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследова-ния – 2010. – № 1. – C. 78 – 81.
Дефектообразование в приповерхностном слое кремния, имплантированного высокоэнергетическими ионами: Исследование методом микроиндентирования / С.А. Вабищевич [и др.] // Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук – 2010. – № 3. – C. 86 – 90.
Зи, С. Технология СБИС: в 2-х кн. Кн. 1 / С. Зи. – М.: Мир, 1986. – 404 c.
Просолович, В.С. Основы современных технологических процессов: курс лекций / В.С. Просолович, Ю.Н. Янковский, Д.И. Бринкевич. – Минск: БГУ, 2011. – 135 с.
Литвинов, Ю.М. Методология определения механических свойств полупроводниковых материалов с помощью метода непрерывного вдавливания индентора / Ю.М. Литвинов, М.Ю. Литвинов // Изв. вузов. Материалы электронной техники. – 2004. – № 4. – С. 11 – 16.
Определение комплекса механических свойств материалов в нанообъемах методами наноиндентирования / Ю.И. Головин [и др.] // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2001. – Т. 3, № 2. – С. 122 – 135.
Колесников, Ю.В. Механика контактного разрушения / Ю.В. Колесников, Е.М. Морозов. – М.: Наука, 1989. – 220 с.
Соколов, В.И. Некоторые характеристики пористого кремния (отражение, рассеяние, показатель преломления, микротвердость) / В.И. Соколов, А.И. Шелых // Письма в ЖТФ. – 2008. – Т. 34, № 5. – С. 34 – 39.
Влияние ионного облучения на микродефектную структуру кристаллов кремния / Е.С. Демидов [и др.] // Неорганические материалы. – 2000. – Т. 36, № 5. – С. 522 – 525.
Реутов, В.Ф. О вкладе нанокластеров в радиационное упрочнение металлов / В.Ф. Реутов // Физика металлов и металловедение. – 2003. – Т. 96, № 6. – С. 92 – 99.
Березина, Г.М. Изменение микротвердости кремния при низкотемпературном отжиге / Г.М. Березина, Ф.П. Коршунов, Л.И. Мурин // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1990. – Т. 26, № 4. – С. 683 – 686.
Влияние нейтронного облучения на микротвердость арсенида галлия / З.В. Джибути [и др.] // Письма в ЖТФ. – 2004. – Т. 30, № 17. – С. 45 – 47.
R.J. Falster, M.J. Binns, H.W. Korb US patent 6686620, primary class 438/473, publication 3.02.2004.
Voronkov, V.V. Effect of vacancies on nucleation of oxide precipitates in silicon / V.V. Voronkov, R. Falster // Materials science in semiconductor processing. – 2003. – V. 5. – P. 387 – 390.
Головин, Ю.И. Недислокационная пластичность и ее роль в массопереносе и формировании отпечатка при динамическом индентировании / Ю.И. Головин, А.А. Дмитриевский, Н.Ю. Сучкова // Физика твердого тела. – 2006. – Т. 48, № 2. – С. 262 – 265.
Головин, Ю.И. Структура комплексов, ответственных за радиационно-стимулированное разупрочнение монокристаллов кремния / Ю.И. Головин, А.И. Тюрин // Физика твердого тела. – 2000. – Т. 42, № 10. – С. 1818 – 1820.
Морозов, Н.П. Дефектообразование в кремнии при ионной бомбардировке за пределами области пробега ионов / Н.П. Морозов, В.Д. Скупов, Д.И. Тетельбаум // Физика и техника полупроводников. – 1985. – Т. 19, № 3. – С. 464 – 468.
Эффект дальнодействия при ионном облучении «бескислородного» кремния / Е.И. Зорин [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 1987. – Т. 21, № 5. – С. 904 – 910.
Морозов, Н.П. Глубокое проникновение радиационных дефектов из ионно-имплантированного слоя в объем полупроводника / Н.П.Морозов, Д.И. Тетельбаум // Физика и техника полупроводников. – 1983. – Т. 17, № 5. – С. 838 – 842.
Вабищевич, С.А. Микротвердость пластин кремния, прошедшего геттерирующую термообработку / С.А. Вабищевич, Н.В. Вабищевич, Д.И. Бринкевич // Перспективные материалы. – 2005. – № 2. – С. 20 – 22.
Кукушкин, С.А. Эволюция морфологии микропоры в хрупком твердом теле под действием внешней механической нагрузки / С.А. Кукушкин, С.В. Кузьмичев // Физика твердого тела. – 2008. – Т. 50, № 8. – С. 1390 – 1394.
Рекомендуемые статьи автора (авторов)
- В. Б. ОДЖАЕВ, А. Н. ПЕТЛИЦКИЙ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, Д. В. ШЕСТОВСКИЙ, В. Ю. ЯВИД, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, Б. К. ИСМАЙЛОВ, З. Т. КЕНЖАЕВ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, P-I-N-ФОТОДИОДЫ С ГЕТТЕРАМИ, СОЗДАННЫМИ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ ОСНОВНЫХ ЛЕГИРУЮЩИХ ПРИМЕСЕЙ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 2 (2025)
- О. О. ЛАТИЙ, В. В. БУСЛЮК, С. С. ДЕРЕЧЕННИК, В. А. ЕМЕЛЬЯНОВ, О. В. КОЧЕРГИНА, В. Б. ОДЖАЕВ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, МЕТОДЫ ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ШУМОВЫХ ДИОДОВ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 2 (2025)
- С. А. АБРАМОВ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, О. А. ЗУБОВА, ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ НЕГАТИВНЫХ ФОТОРЕЗИСТОВ ДЛЯ ОБРАТНОЙ ЛИТОГРАФИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 2 (2025)
- С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, В. Б. ОДЖАЕВ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА СТРУКТУР ФОТОРЕЗИСТ ФП9120-КРЕМНИЙ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2014)
- А. А. ХАРЧЕНКО, Д. И. БРИНКЕВИЧ, И. А. ЗУР, Ю. А. ФЕДОТОВА, Е. Е. ШМАНАЙ, Е. Д. МИЦКЕВИЧ, С. Д. БРИНКЕВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Е. Д. БУРЫЙ, С. Б. ЛАСТОВСКИЙ, ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЛУЧЕННЫХ γ-КВАНТАМИ 60Со СТРУКТУР DLC/ПОЛИИМИД, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 2 (2025)
- Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, М. Г. ЛУКАШЕВИЧ, В. Б. ОДЖАЕВ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПОЗИТИВНОГО ФОТОРЕЗИСТА ПРИ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 12 (2014)
- А. А. ХАРЧЕНКО, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, М. Г. ЛУКАШЕВИЧ, В. Б. ОДЖАЕВ, ПЛЕНКИ ПОЛИИМИДА, ИМПЛАНТИРОВАННЫЕ ИОНАМИ БОРА, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2014)
- С. А. АБРАМОВ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, О. А. ЗУБОВА, И. В. КОНДРУСЬ, ПЛЕНКИ НЕГАТИВНОГО ФОТОРЕЗИСТА KMP E3502 НА КРЕМНИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 1 (2026)
- Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, О. А. ЗУБОВА, И. А. ВЛАСЕНКО, ИК-ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПИЯ ПЛЕНОК НЕГАТИВНОГО ФОТОРЕЗИСТА KMP E3502 НА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ КРЕМНИИ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 1 (2026)
- Н. В. ВАБИЩЕВИЧ, С. А. ВАБИЩЕВИЧ, Д. И. БРИНКЕВИЧ, В. Б. ОДЖАЕВ, В. С. ПРОСОЛОВИЧ, Ю. Н. ЯНКОВСКИЙ, А. И. ПРОСТОМОЛОТОВ, ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ В ФОТОРЕЗИСТЕ ЗА СЛОЕМ ВНЕДРЕНИЯ ИОНОВ, Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки: № 4 (2013)