автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Осаждение пленок GaAs из абляционной плазмы, формируемой импульсным мощным ионным пучком

На правах рукописи

Ли Цзень Фень

Осаждение пленок СаА$ из абляционной плазмы, формируемой импульсным мощным ионным пучком

05.09.02 - Электротехнические материалы

и изделия 01.04.04 - Физическая электроника

АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск — 2006

Работа выполнена в ФГНУ НИИ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, г.Томск

Научный руководитель: д.т.н., Ремнев Геннадий Ефимович. Официальные оппоненты: д.т.н., профессор ТПУ

Ведущая организация:

ОАО "Научно- исследовательский институт полупроводников ", г.Томск

Защита состоится 3 июля 2006г. в 15 часов на заседании диссертационного совета при Томском политехническом университете К 212.269.02 ( г.Томск, пр.Ленина 2а).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета.

Кабышев Александр Василевич

к.ф-м.н., доцент ТГУ Коротаев Александр Григорьевич

Автореферат разослан« » июня 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета , к.т.н, с.

шовьев М.А.

Актуальность проблемы. Успехи в создании источников мощных ионных пучков (МИП) с плотностью мощности Р=106-109 Вт/см2 открыли широкие возможности для изучения взаимодействия концентрированных потоков энергии с конденсированными средами и решения многих задач, имеющих большое научное и практическое значение. В связи с возрастающим интересом к практическому использованию тонких пленок и покрытий различного назначения, большой интерес представляют исследования процессов осаждения тонких пленок из абляционной плазмы, формируемой импульсным мощным ионным пучком на мишени. Среди различных видов импульсных концентрированных потоков энергии, которые могут быть использованы для создания абляционной плазмы (импульсные электронные пучки, импульсное лазерное излучение, искровой пробой, импульсные плазменные потоки) импульсные мощные ионные пучки (МИП) выделяются рядом объективных преимуществ. Пробег ионов для металлов и полупроводников сравним с глубиной поглощения энергии, определяемой температуропроводностью материала и длительностью импульса — это определяет высокий коэффициент использования энергии, переносимой ионным пучком. Сечение пучка имеет размеры в единицы и десятки квадратных сантиметров, что позволяет получать достаточно равномерные по толщине пленки без сканирования пучка и может быть обеспечена потенциально высокая производительность в осаждении пленок при практической реализации данного метода.

Существующие методы вакуумного осаждения тонких пленок имеют ряд проблем, связанных с низким коэффициентом использования материала мишени, не сохранением стехиометрического состава мишени при получении пленок сложного химического состава, низкой средней скоростью осаждения. Многие из этих проблем могут быть решены при осаждении с помощью импульсного МИП. Особенностью данного метода осаждения является использование плотной см ) абляционной плазмы,

имеющей узкую направленность и высокую скорость распространения (~105 см/с), что позволяет реализовать высокоскоростное осаждение с регулируемой толщиной осаждаемых пленок за один импульс от ~ 10"9м до 10"6м. Метод позволяет при использовании широкоапертурных МИП и сканировании пучка получать покрытия на значительных площадях, определяемых только размерами рабочей камеры.

В данной работе проведены исследования импульсной эрозии арсенида галлия и осаждения тонких пленок при последовательном воздействии серии

импульсов тока ионного пучка. Работа имеет выраженную практическую направленность, заключающуюся в возможности использования этого метода для создания солнечных фотоэлементов на основе этого материала. Выбор и обоснование параметров ионного пучка, при которых сохраняется стехиометрический состав пленки двухкомпонентного химического соединения (GaAs), взятого в качестве материала мишени для импульсной эрозии, представляет самостоятельное научное значение.

С конца 50-х годов арсенид галлия привлек к себе внимание как полупроводниковый материал, способный в будущем в ряде специальных случаев заменить кремний в технологиях микроэлектроники и солнечной энергетики (СЭ). Это объясняется такими его особенностями, как:

- почти идеальная для однопереходных солнечных элементов ширина запрещенной зоны 1,43 эВ;

- повышенная способность к поглощению солнечного излучения: требуемая толщина слоя составляет единицы микрометров;

- высокая радиационная стойкость, что совместно с высокой эффективностью делает этот материал чрезвычайно привлекательным для использования в космических аппаратах;

Главное достоинство арсенида галлия и сплавов на его основе — широкий диапазон возможностей для проектирования СЭ. Фотоэлемент на основе GaAs может состоять из нескольких слоев различного состава. Это позволяет разработчику с большой точностью управлять генерацией носителей заряда. Основной недостаток затрудняющий широкое использование арсенида галлия в солнечных элементах — их высокая стоимость, включающая и стоимость осаждения пленок. Развитие импульсных методов осаждения, характеризующихся низкими удельными энергозатратами, высоким коэффициентом использования дорогостоящего материала, и потенциально высокой производительностью, может в значительной степени снизить стоимость получения полупроводниковых пленок.

Целью настоящей работы является исследование импульсной эрозии мишеней из GaAs, получение и исследование тонких пленок GaAs полученных методом осаждения из абляционной плазмы, образуемой на поверхности мишени из GaAs при воздействии МИП наносекундной длительности с плотностью мощности 40—150 МВт/см2.

Основными задачами данной работы являются:

Исследование коэффициента импульсной эрозии массивных мишеней из GaAs и угловой зависимости распространения абляционного материала.

Исследования морфологии поверхности мишени из GaAs и её влияние на коэффициент импульсной эрозии при воздействии МИП с варьируемым числом импульсов.

Исследование стехиометрического состава мишени и размера формируемых кристаллитов при воздействии МИП.

Исследование морфологии поверхности и определение структуры пленок GaAs.

Измерение стехиометрического состава пленок GaAs.

Исследование осаждения пленок GaAs на диэлектрические подложки.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Впервые показано, что МИП с плотностью 40—150 МВт/см2 могут использоваться для осаждения пленок GaAs на диэлектрические и полупроводниковые подложки.

2. При воздействии МИП на монокристаллическую мишень из GaAs в поверхностном слое (5-6 мкм) формируется поликристаллическая структура, размер кристаллитов составляет величину 20 ± 10 нм.

3. Показано, что при осаждении пленок GaAs на диэлектрические полимерные подложки формируется структура на основе наноразмерных кристаллитов со средним размером зерна приблизительно 20 нм и действием растягивающих усилий на кристаллиты.

4. Угол распространения абляционного материала (0/2), формируемого на поверхности мишени из GaAs значительно меньше, чем при импульсной эрозии металлических материалов и составляет величину 12° ± 2°.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основе выполненных исследований разработан метод осаждения пленок GaAs на диэлектрические и полупроводниковые материалы, который позволяет значительно снизить себестоимость получения полупроводниковых пленок и создать в перспективе солнечные фотоэлементы. Пленки GaAs представляют практическую ценность для применения в полупроводниковой электронике.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы в ФГНУ НИИ высоких напряжений (г. Томск) и ОАО "НИИ ПП" для разработки солнечных фотоэлементов.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается использованием независимых экспериментальных методик,

сопоставлением результатов экспериментов и численных расчетов. Полученные результаты не противоречат существующим представлениям о механизме получения тонких пленок методом импульсной абляции.

На защиту выносят следующие научные положения:

Полупроводниковые пленки GaAs, получаемые путем импульсного осаждения из абляционной плазмы, формируемой на поверхности мишеней мощным ионным пучком наносекундной длительности с плотностью мощности 40—150 МВт/см2, являются макросплошными объектами. На диэлектрических подложках формируются поликристаллические пленки со средним размером кристаллитов 20нм при растягивающих напряжениях, на кремниевых подложках с более высокой теплопроводностью формируются нанокомпозитные пленки на основе аморфной фазы с нанокристаллитами размером около 20 нм.

Коэффициент импульсной эрозии мишени из GaAs и его разброс от импульса к импульсу тока МИП зависят от шероховатости её поверхности и уменьшаются с увеличением параметра шероховатости (Rz). Область шероховатости поверхности мишени - Rz более 30 мкм является областью с наименьшим разбросом коэффициента эрозии от импульса к импульсу и значением коэффициента импульсной эрозии за импульс 0,2 мГ/см2.

При воздействии МИП на мишень из GaAs и числе импульсов более 10 формируется регулярная волнистая структура рельефа поверхности мишени в виде чередующихся выступов и впадин.

Пространственный угол распространения абляционного материала при воздействии МИП составляет 24° ± ' 4е.

Стехиометрический состав пленки идентичен составу мишени, при средней скорости осаждения до 5 нм за импульс из абляционной плазмы, получаемой на поверхности мишени при воздействии МИП с плотностью энергии 3.8 Дж/см2.

Апробация. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Российской конференции «Технологии Урала», Екатеринбург, 2002, Международной конференции «Korus 2005», Новосибирск, 2005, The Sixth International Conference Interaction of Radiation with Solids (1RS - 2005), Minsk, Belarus. 2005, Российской конференции «Демидовские чтения», Томск февраль 2006, Российской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики», Москва февраль 2006. The 4th Asian-

European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2003)

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 132 стр., содержит 42 рис., 5 таблиц. Диссертация состоит из ведения, четырех глав и заключения.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дана кратная характеристика исследуемых проблем, сформулирована цель работы. Перечислены основные результаты, полученные в работе. Во введении также изложены выносимые на защиту научные положения.

В первой главе проведен анализ применения тонких плёнок в современной технике и различных методов выращивания тонких пленок GaAs, использующихся в настоящее время. Показано, что за последнее время круг применения тонкоплёночных технологий значительно расширился. Практически все отрасли промышленного производства используют нанесение тонких плёнок, которые придают конструкционным материалам необходимые технологические и эксплуатационные свойства. Особенно успешно тонкие плёнки применяются в быстроразвивающейся полупроводниковой электронике - технологии интегральных схем. Основной тенденцией развития современной технологии интегральных схем является уменьшение размеров приборов и увеличение уровня интеграции схем. За последние 25 лет в твёрдотельной электронике произошёл полный переход к планарной технологии, позволяющей разместить элементы с высокой плотностью компоновки на кристалле. Эта технология включает нанесение тонких плёнок распылением мишени или испарением в вакууме, создание рисунков методами оптической, рентгеновской и электронно-лучевой литографии, совершенствование известных и разработку новых методов и способов их нанесения. Непрерывный рост объёма производства приборов микроэлектроники с одновременным увеличением степени интеграции можно обеспечить разработкой и освоением новых высокопроизводительных, экологически чистых и экономичных методов нанесения слоёв металлов, полупроводников и диэлектриков, отличающихся однородностью свойств и качеством. С возрастанием требований этой отрасли промышленности приходится отказываться от ряда традиционных технологических операций, связанных с применением светового облучения, диффузионных и некоторых других процессов и переходить к качественно новым, в основе которых лежит взаимодействие излучений и потоков заряженных частиц с поверхностью кристалла. К таким процессам относятся

рентгеновская, электронная и ионная литография, ионная имплантация, лазерный отжиг, а также метод осаждения тонких пленок из абляционной плазмы, развиваемый в настоящей работе.

Во второй главе описана экспериментальная установка на базе ускорителя ТЕМП. Параметры ускорителя «ТЕМП»: ускоряющее напряжение 250 — 300 кВ, длительность импульса напряжения 80 не, Состав пучка (по основным компонентам) С (70%), Н (30%), плотность энергии на мишени 1,2-5 Дж/см3, частота следования импульсов 15-20 имп/мин.

На рис.1 представлена геометрическая схема расположения мишени, подложки и ионного пучка. Мишень устанавливается вблизи фокуса диода на расстоянии R от анода, под углом <р=30 — 60° (отсчёт от поверхности) к направлению распространения ионного пучка. В направлении нормали к поверхности мишени на расстоянии d = 20 - 110 мм от мишени устанавливается подложка, параллельно или под небольшим углом к поверхности мишени (<30°). Откачка рабочей камеры ускорителя производится до остаточного давления на уровне ~ 10"5 Topp с помощью диффузионного насоса.

Рис. 1. Схема процесса осаждения тонких плёнок: Я — расстояние от анода до центра мишени; а - угол падения пучка на поверхность мишени; с1 - расстояние между мишенью и подложкой; 9 - угол наклона подложки к мишени.

Сформированный пучок ионов распространяется к мишени, и при взаимодействии с материалом мишени образует абляционную плазму, которая, в свою очередь распространяется по нормали к мишени в узком телесном угле и осаждается с высокой импульсной скоростью на подложку. Осаждение пленок осуществляется либо одиночным импульсом, либо серией из нескольких импульсов (до сотен импульсов).

Изучение структуры тонких пленок позволяет установить связь между физическими свойствами пленок и условиями их осаждения. Распространенными методами контроля структуры поликристаллических и монокристаллических пленок являются электронная микроскопия,

электронография и рентгенография. Для получения информации о составе и профиле концентрации использовалось несколько аналитических методов. Методом спектроскопии Резерфордовского рассеяния ионов количественно определялся состав пленки, толщина и распределение элементов по глубине, методами вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и электронной оже-спектроскопии(ЭОС) получали дополнительную информацию о распределении по глубине легких примесей и профили относительной концентрации с более высоким разрешением по глубине.

В работе, для определения основных характеристик пленки использовалось следующее диагностическое оборудование: рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD — 600 и Rigaku (D/max-2400); атомно-силовой микроскоп (NSVIa АЕМ). спектрометр LAS-3000, просвечивающий электронный микроскоп 100CXII, Рамановский спектрометр Т64000 с аргоновым лазером на длине волны 488 нм, мощностью 50 мВт.

В третьей главе приведены результаты исследований коэффициента "импульсной эрозии мишени из GaAs (рис.2), углозой зависимости распространения абляционного материала, морфологии поверхности мишени, химический состав мишени в зависимости от числа импульсов МИП.

л m/N¡ 0.0010ж 0.0009 0.0008 0.0007 0.0006 0.0005 0.0004 0.0003 0.0002

0.0001 -—--------■---м.

О 50 100 150 200

N¡

Рисунок .2 . Зависимость величины массы эрозии образцов, нормированной на один импульс (Дт/Ni) от числа последовательных импульсов тока пучка на мишень.

Многократное воздействие импульсов тока пучка приводит к эрозии мишени с образованием жидкой фазы на поверхности и пароплазменного факела. На рис.3 приведена схема формирования абляционного материала по результатам исследования морфологии поверхности. Часть продуктов пароплазменного факела оседает на поверхности выступов, приводя к увеличению их размера. Из впадин материал мишени будет вытесняться в

жидкой фазе за счет начального гидродинамического давления, создаваемого быстрым нагревом и охлаждаться на стенках впадины и вершинах. Часть продуктов эрозии мишени в виде образуемых капель и микрочастиц также

увеличения высоты рельефа с увеличением числа импульсов за счет следующих 3-х факторов: осаждение части пароплазменной фазы на боковые поверхности выступа и на вершину выступа (ДЬ1, Рис.3), вытеснение жидкой фазы из углубления и остывание её на вершине и боковой поверхности выступа (2), оседание жидких капель и микрочастиц (продуктов эрозии мишени) на боковые поверхности выступа (3).

Рис. 3. Схема формирования абляционного материала на фрагменте мишени при воздействии МИП. (1) -мишень из СаАв, (2) - жидкая фаза, (3) - пароплазменная фаза, (4) - жидкие капели и фрагмент мишени, (5) - впадина поверхности до воздействия МИП.

Частичное остывание происходит вместе с движением жидкого слоя по боковой поверхности углубления уже на спадающей части импульса тока пучка. На этой же стадии происходит оседание капель и фрагментов мишени на боковую поверхность данного углубления и на соседние боковые выступы.

Из рис.4 видно, что уже после 24 - 48 последовательных импульсов тока пучка на мишени формируется явно выраженная регулярная волнообразная структура поверхности, характер профиля которой сохраняется при дальнейшем увеличении числа импульсов.

По результатам электронной ОЖЭ спектроскопии и

рентгенографических исследований, проведенных до облучения и после облучения 8 и 200 импульсами, сделаны следующие выводы: стехиометрический состав в пределах ошибки измерения методом ожэ-анализа сохраняется при количестве воздействий импульсов МИП на мишень до 200 импульсов; при воздействии МИП на монокристаллическую мишень

будет оседать на поверхности выступов. Таким образом, следует ожидать

МИП

\ 2

из СаАв в поверхностном слое (5-6 мкм) формируется поликристаллическая структура, размер кристаллитов составляет величину 20 ± 10 нм.

Угловая зависимость распространения абляционного материала является важной характеристикой при осаждении пленок. Для проведения исследования абляционный материал осаждался на прозрачные подложки из лавсана. По результатам денситометрирования осажденной пленки построены пространственные корреляционные зависимости толщины пленки и оптической прозрачности. С учетом корреляционного коэффициента построены профили толщины пленок по которым определялся угол разлета на различных расстояниях от мишени. Половинный угол разлета абляционного материала (9/2) составил 12° +/- 2°. Малое значение угла распространения абляционного материала при количестве воздействий МИП более 10 связано с формированием специфического рельефа поверхности мишени определяющего более низкое значение угла распространения абляционного материала чем например для металлических материалов.

(а) (б)

Рис.4. Фотографии поверхности мишени, полученные с помощью оптической микроскопии (а) и профили поверхности, полученные атомно-силовой микроскопией (6).

Характеристикой, определяющей экономичность процесса осаждения, является коэффициент использования рабочего вещества (материала мишени), который зависит, в том числе и от расстояния между мишенью и подложкой. Пленка, осажденная на расстоянии 6 - 7 см и менее, имеет меньшую толщину в центральной части. Это связано с распылением осаждаемой пленки той же абляционной плазмой, которая на близких расстояниях от мишени имеет высокую плотность в осевой зоне потока и ее энергии достаточно для возникновения явления эрозии самой пленки, осажденной в предыдущих импульсах. На больших расстояниях плотность абляционной плазмы, также как и плотность переносимой энергии, снижается, интенсивной эрозии осажденного материала при этом не наблюдается.

Оптимальное значение расстояния мишень-подложка при данных параметрах МИП составляет величину 9-12 см. Это расстояние соответствует ситуации, когда, с одной стороны, не происходит заметной эрозии пленки абляционной плазмой, а с другой стороны, максимально используется материал мишени.

В четвертой главе приведены результаты исследования пленок СаАв. В качестве материала подложек использовались кремниевые пластины, керамика и полимерный материал - лавсан. Пленки исследовались методами резерфордовского обратного рассеяния, мало-углового рентгеновского рассеяния, сканирующей электронной микроскопии (рис.5), атомно-силовой микроскопии (рис.6), просвечивающей электронной микроскопии. Для измерения параметров пленки на диэлектрической подложке использовалась Рамановская спектроскопия.

С увеличением количества импульсов ионного пучка, количество и средние размеры кристаллитов на поверхности пленки увеличиваются. Размеры кристаллитов находятся в диапазоне от 20 до 160 нм для различных материалов подложки. При увеличении числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку средняя толщина слоя пленки, осажденного за один импульс, снижается, и при значениях плотности энергии МИП 5Дж/см2 и числе импульсов более 50 составляет приблизительно 4.5 - 4,9 нм за импулс. Шероховатость поверхности пленки с увеличением числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку уменьшается, достигая значения Ыа 18,9 нм при шероховатости подложки Яа равной 8,6 нм.

(а) (б)

Рис. 5. Структура поверхности пленки, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, при количестве импульсов осаждения 50 (а) и 100 (б).

Методом резерфордовского обратного рассеяния показано, что на подложке Б! формируются пленки ваАБ, имеющие стехиометрический состав, приблизительно совпадающий с составом мишени. Содержание мышьяка по отношению к галлию во всей пленке составляет 87% атомных процентов. Пленка включает также примеси элементов О, С, рис.7. Содержание этих элементов в пленке менее 4%, которые находятся, в основном, на поверхности пленки.

(а) (б)

Рис.6. Изображения поверхности пленок, полученные с помощью атомно-силового микроскопа, при количестве импульсов осаждения 50 (а) и 100 (6).

50. Т

А

V?

—■—Аз -•— вз

0 100 200 300 400 500 600 700 800 Глубина, нм

Рис. 7. Концентрационный профиль пленки СаАк.

Просвечивающая электронная микроскопия и мало-угловой рентгено-фазовый анализ фиксируют изменения фазового состава плёнки с увеличением числа импульсов осаждения. В первоначально аморфной структуре возникает и растет доля частиц, имеющих кристаллическую фазу с ориентацией (220) при ориентации кристаллической структуры мишени в плоскости (110).

Разработка метода осаждения пленок ОаАз на диэлектрические подложки и, в частности, на полимерные пленки, имеет большое значение для создания дешевых солнечных элементов. Такой материал для подложки как лавсан имеет хорошую упругость и намного меньшую стоимость, чем кремний, что открывает новые возможности, особенно при производстве солнечных элементов. Перспективность импульсных методов осаждения пленок ваАэ на диэлектрические подложки заключается в том, что абляционный факел, распространяющийся от мишени, в целом нейтрализован по заряду. Дополнительным положительным фактором является тот факт, что в голове факела присутствует более высокоэнергетичная компонента, которая, распыляя поверхностный адсорбированный слой загрязнений на диэлектрической подложке и нагревая поверхность пленки, способствует повышению адгезии пленки ваАв к подложке. Методом рамановской спектроскопии показано, что на диэлектрическом материале (лавсане) сформированы пленки СаАБ. По сравнению со спектром мишени линии поперечной частоты оптической моды (ТО) 268.6 см"1 и частоты продольной моды (ЬО) 292 см"1 оказались сдвинуты в пленке на 5 см"1 и составили величины соответственно 264 см"1 и 287 см"1. Для кристаллов типа цинковой обманки, к которым относится и ваАв такое

смещение частот связано с действием растягивающих усилий —10 кбар. Это давление может сформироваться из-за неравновесного импульсного процесса формирования кристаллитов из сгустков абляционного материала, имеющего высокую температуру. Методом малоугловой рентгеновской спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии определено, что пленка состоит из кристаллитов, имеющих средний размер приблизительно 20 нм. Важным является наличие дефектных пиков (обозначенных на рисунке Э), как на мишени, так и в пленках, рис.8. К достоинству метода также следует отнести то, что в нашем случае пленки получены при комнатной температурю.

н

о •юо°-

Рис.8. Рамановский спектр пленки ОаАэ, полученной импульсным осаждением из абляционной плазмы (а), (Ь)- спектр подложки (лавсан).

Измерения температурной зависимости электрического сопротивления пленки ваАв проведены при осаждении пленки на керамическую подложку (А12Оз) при остаточном давлении в камере 10"* Па при тех же условиях, что и осаждение на лавсановую пленку. На полученную пленку, затем были напылены серебряные контакты. Измерения силы тока и проводимости производились по стандартной методике при постоянном напряжении 3,6В и при переменной частоте 1 - МГц. Зависимость удельного сопротивления от температуры отжига приведена на рис.9. Резкое снижение сопротивления пленок наблюдается при температуре 690 - 710 К. Это вызвано деградацией соединения СаАв и несколько ниже температуры для массивных образцов ОаАэ 973 К. Проведены исследования зависимости удельной проводимости пленок ваАэ от температуры предварительного отжига в диапазоне температур 450 — 1120 К с шагом в 100 К. При температуре отжига 950 К и выше зависимость от 1/Т носит практически линейный характер со слабым возрастанием удельного сопротивления.

Рис.9. Зависимость удельного сопротивления от температуры отжига

В заключении приведены основные результаты работы.

Основные результаты работы

1. Пленки полупроводникового GaAs, осаждаемые из абляционной плазмы, полученной при облучении массивной мишени GaAs импульсным мощным ионным пучком с плотностью мощности 40—150 МВт/см2, обладают нанокристаллической структурой с размерами кристаллитов в диапазоне от 20 до 600 нанометров. Осаждаемые пленки являются макросплошными объектами и имеют зеркально-гладкую поверхность.

2. Стехиометрический состав мишени в пределах ошибки измерения методами Оже-спектроскопии и обратного резерфордовсного рассеяния сохраняется при количестве импульсов воздействия МИП до 200.

3. При воздействии МИП на монокристаллическую мишень из GaAs в поверхностном слое (5-6 мкм) формируется поликристаллическая структура, размер кристаллитов составляет величину 20 ± 10 нм.

4. Угол распространения абляционного материала (8/2), формируемого на поверхности мишени из GaAs, при воздействии пучка с плотностью энергии 5 Дж/см2, составляет величину 24° ± 4°. Низкое значение угла распространения абляционного материала при числе импульсов МИП более 10 может быть связано с формированием развитого рельефа поверхности мишени.

5. При увеличении числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку средняя толщина слоя пленки, осажденного за один импульс, снижается, и при значениях плотности энергии МИП 5 дж/см2 составляет приблизительно 4,5 - 4.9 нм за импульс.

6. Шероховатость поверхности пленки с увеличением (до 200) числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку уменьшается, достигая значения Ra 18,9 нм при шероховатости подложки Ra равной 8,6 нм.

7. Пленки GaAs при разных толщинах пленки: 50 - 500 нм сохраняют стехиометрическое отношение к составу мишени и включают примеси элементов остаточного газа - кислород и углерод.

8. На полимерном материале (лавсан) сформированы пленки GaAs, имеющие наноразмерную структуру со средним размером кристаллитов 20 ± 10 нм.

Список публикаций по теме диссертации

1. Г.Е.Ремнев, Ли Цзень Фень, М. С.Салтымаков, И.В.Ивоннин. Абляция и сверхбыстрое осаждение пленок GaAs // Физика. 2006, № 8 с. 169-174.

2. Li jian feng, Makeev V.A., Saltemakov M.C., Remnev G. E. Forming of GaAs thin films by ablation plasma produced high impulse phase ion beam // Proceedings of International Conference, "Korus 2005", Novosibirsk, 2005. pp. 234-235.

3. Li Jianfeng, G.E. Remnev, V.I. Guselnikov at all. GaAs Thin Film Deposition from Ablation Plasma forming High Power Ion Beam // Proceedings of the Sixth International Conference Interaction of Radiation with Solids (IRS -2005), Minsk, Belarus. 2005, pp. 313 - 315.

4. Ли Цзень Фень, M.C. Салтымаков. Коэффициент абляции и угловое распределение абляционной плазмы формируемой МИП // Российская конференция "Демидовские чтения Томск, февраль 2006г, с. 122-123.

5. Г.Е.Ремнев., А.И.,Пушкарев., Э.Г.Фурман., В.С.Лопатин., В.В.Ежов., Ли Цзень Фень., Источник импульсных электронных и ионных пучков на основе наносекундного генератора напряжения с согласующим трансформатором. // Известия ТПУ, 2006, №. 2, с.93-97.

6. М.С. Салтымаков, Ли Цзень Фень . Исследование коэффициента эрозии мишени из GaAs // Конференция " Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики" Москва,2006г. с.222-223.

7. Liu Cui, Li Jianfeng, Wang Lige, Plasma-enhanced magnetron sputtering deposition technology // Proceedings of The 4th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2003), pp.79-83.

8. Li Guoqing, Liu Cui, Li Jianfeng, Zhang Chengwu, Mu Zongxin, Long Zhenhu Plasma-ion beam source enhanced deposition system surface and coating

technology // Proceedings of The 5th Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE 2004), pp. 127-134.

9. Guoqing Li, Cui Liu, Jianfeng Li, Chengwu Zhang, Zongxin Mu, Zhenhu

Long. Plasma-ion beam source enhanced deposition system // Surface & Coatings

Technology 193, 2005. pp.112-116.

Подписано к печати 30.05.2006 г. Формат 60x84/16. Бумага офсет № 1. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,11. Уч.-изд. л. 1,0. Заказ 154. Тираж 120 экз.

Отпечатано в типографии ЗАО «М-Принт». 634009, г. Томск, ул. Пролетарская, 38/1.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОЛУЧЕНИЕ ПЛЕНОК АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ.

1.1. Свойства арсенида галлия.

1.2 Применение тонких плёнок в современной технике.

1.3 Метод выращивания GaAs.

1.4 Методы нанесения тонких пленок.

1.5 Импульсные методы осаждения тонких плёнок.

1.6 Особенности роста плёнок в условиях непрерывной и импульсной конденсации.

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Сильноточный импульсный ионный ускоритель «ТЕМП».

2.2 Методика эксперимента.

2.3 Диодные системы.

2.4. Методы анализа применяемые для полупроводниковых пленок.

2.5 Методы определения состава и профилей концентрации.

ГЛАВА 3. КОЭФФИЦИЕНТ ЭРОЗИИ МИШЕНИ ИЗ GAAS ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО МОЩНОГО ИОННОГО ПУЧКА.

3.1 Морфология поверхности мишени из GaAs при воздействии МИП.

3.2 Исследование стехиометрического состава мишени и размера кристаллитов при воздействии МИП.

3.3. Коэффициент импульсной эрозии GaAs при воздействии МИП.

3.4. Угловая зависимость распространения материала эрозии GaAs при воздействии МИП.

ГЛАВА 4. ОСАЖДЕНИЕ ПЛЕНОК GAAS ИЗ АБЛЯЦИОННОЙ ПЛАЗМЫ, ФОРМИРУЕМОЙ ИМПУЛЬСНЫМ МОЩНЫМ ИОННЫМ ПУЧКОМ.

4.1 .Морфология поверхности.

4.2. Стехиометрический состав пленок GaAs.

4.3. Анализ структуры пленок.

4.4. Исследование пленок GaAs на диэлектрической подложке методом Рамановской спектроскопии.ИЗ

Успехи в создании источников мощных ионных пучков (МИП) с плотностью мощности Р =106 —109 Вт/см2 открыли широкие возможности для изучения новых физических явлений, происходящих при взаимодействии концентрированных потоков энергии с конденсированными средами, и решения многих задач, имеющих большое научное и практическое значение. В связи с возрастающим интересом к практическому использованию тонких пленок и покрытий различного назначения, высокий интерес представляют исследования процессов осаждения тонких пленок из абляционной плазмы формируемой мощным ионным пучком на мишени. Среди различных видов импульсных концентрированных потоков энергии которые могут быть использованы для создания абляционной плазмы (импульсные электронные пучки, импульсное лазерное излучение, искровой пробой, импульсные плазменные потоки) импульсные мощные ионные пучки (МИП) обладают рядом объективных преимуществ. Пробег ионов и глубина поглощения энергии определяемая температуропроводностью материала и длительностью импульса сравнимы для металлов и полупроводников - это определяет коэффициент использования энергии переносимой ионным пучком. Сечение пучка имеет размеры в единицы и десятки квадратных сантиметров, что позволяет получать достаточно равномерные по толщине пленки без сканирования пучка. Существующие методы вакуумного осаждения тонких пленок имеют ряд проблем, связанных с низким коэффициентом использования материала мишени, сохранением стехиометрического состава мишени при получении пленок сложного химического состава, низкой скоростью осаждения. Многие из этих проблем могут быть решены при осаждении с помощью импульсного мощного ионного пучка (МИП). Особенностью данного метода осаждения о «л 7 является использование плотной (-10-10 см") абляционной плазмы, имеющей узкую направленность и высокую скорость (~105 см/с) распространения, что позволяет реализовать высокоскоростное осаждение с регулируемой толщиной осаждаемых пленок за один импульс от ~ 10"9 до 10"6м. Метод позволяет при использовании широкоапертурных МИП и сканировании пучка получать покрытия на значительных площадях, определяемых только размерами рабочей камеры.

В данной работе проведены исследования импульсной эрозии арсенида галлия и осаждения тонких пленок при последовательном воздействии серии импульсов тока ионного пучка. Работа имеет явно выраженную практическую направленность заключающуюся в возможности использования этого метода для создания в перспективе солнечных фотоэлементов на основе этого материала. Двухатомное химическое соединение (GaAs) в качестве материала мишени для импульсной эрозии представляет самостоятельное научное значение с целью обоснования параметров пучка для сохранения стехиометрического состава пленки.

С конца 50-х годов арсенид галлия привлек к себе внимание как полупроводниковый материал, способный в будущем в ряде специальных случаев заменить кремний в технологиях микроэлектроники и солнечной энергетики. Это объясняется таким его особенностями, как:

- почти идеальная для однопереходных солнечных элементов ширина запрещенной зоны 1,43 эВ;

- повышенная способность к поглощению солнечного излучения: требуется слой толщиной всего в несколько микрон;

- высокая радиационная стойкость, что совместно с высокой эффективностью делает этот материал чрезвычайно привлекательным для использования в космических аппаратах;

Главное достоинство арсенида галлия и сплавов на его основе — широкий диапазон возможностей для проектирования СЭ. Фотоэлемент на основе GaAs может состоять из нескольких слоев различного состава. Это позволяет разработчику с большой точностью управлять генерацией носителей заряда, что в кремниевых СЭ ограничено допустимым уровнем легирования.

Основной недостаток использования арсенида галлия в солнечных элементах — высокая стоимость, включающая и стоимость осаждения пленок. Развитие импульсных методов осаждения характеризующихся низкими удельными энергозатратами и потенциально высокой производительностью может в значительной степени снизить стоимость получения полупроводниковых пленок.

Необходимо отметить, что в научной литературе встречаются понятия как импульсной эрозии материала мишени, так и импульсной абляции включающей процесс удаления материала с поверхности мишени и формирование пароплазменного факела включающего конденсированные частицы. Эти понятия мы будем использовать в данной диссертационной работе.

Целью настоящей работы является исследование импульсной эрозии мишеней из GaAs, получение и исследование тонких пленок GaAs полученных методом осаждения из абляционной плазмы, образуемой на поверхности мишени из GaAs при воздействии МИЛ наносекундной длительности с л плотностью мощности 40—150 МВт/см .

Основными задачами данной работы являются:

1. Исследование коэффициента импульсной эрозии массивных мишеней из GaAs и угловой зависимости распространения абляционного материала.

2. Исследования морфологии поверхности мишени из GaAs и её влияние на коэффициент импульсной эрозии при воздействии МИЛ с варьируемым числом импульсов.

3. Исследование стехиометрического состава мишени и размера формируемых кристаллитов при воздействии МИЛ.

4. Исследование морфологии поверхности и определение структуры пленок GaAs.

5. Измерение стехиометрического состава пленок GaAs.

6. Исследование осаждения пленок GaAs на диэлектрические подложки.

Научная новизна работы заключается в том, что: Л

1. Впервые показано, что МИП с плотностью 40—150 МВт/см могут использоваться для осаждения пленок GaAs на диэлектрические и полупроводниковые подложки.

2. При воздействии МИП на монокристаллическую мишень из GaAs в поверхностном слое (5-6 мкм) формируется поликристаллическая структура, размер кристаллитов составляет величину 20 ±10 нм.

3. Показано, что при осаждении пленок GaAs на диэлектрические полимерные подложки формируется структура на основе наноразмерных кристаллитов со средним размером зерна приблизительно 20 нм и действием растягивающих усилий на кристаллиты.

4. Угол распространения абляционного материала (0/2), формируемого на поверхности мишени из GaAs значительно меньше, чем при импульсной эрозии металлических материалов и составляет величину 12° ± 2°.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основе выполненных исследований разработан метод осаждения пленок GaAs на диэлектрические и полупроводниковые материалы, который позволяет значительно снизить себестоимость получения полупроводниковых пленок и создать в перспективе солнечные фотоэлементы. Пленки GaAs представляют практическую ценность для применения в полупроводниковой электронике.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Полупроводниковые пленки GaAs, получаемые путем импульсного осаждения из абляционной плазмы, формируемой на поверхности мишеней мощным ионным пучком наносекундной длительности с Л плотностью мощности 40—150 МВт/см , являются макросплошными объектами. На диэлектрических подложках формируются поликристаллические пленки со средним размером кристаллитов 20нм при растягивающих напряжениях, на кремниевых подложках с более высокой теплопроводностью формируются нанокомпозитные пленки на основе аморфной фазы с нанокристаллитами размером около 20 нм.

2. Коэффициент импульсной эрозии мишени из GaAs и его разброс от импульса к импульсу тока МИЛ зависят от шероховатости её поверхности и уменьшаются с увеличением параметра шероховатости (Rz). Область шероховатости поверхности мишени - Rz более 30 мкм является областью с наименьшим разбросом коэффициента эрозии от импульса к импульсу и значением коэффициента импульсной эрозии за импульс 0,2 мГ/см2.

3. При воздействии МИП на мишень из GaAs и числе импульсов более 10 формируется регулярная волнистая структура рельефа поверхности мишени в виде чередующихся выступов и впадин.

4. Пространственный угол распространения абляционного материала при воздействии МИП составляет 24° ± 4°.

5. Стехиометрический состав пленки идентичен составу мишени, при средней скорости осаждения до 5 нм за импульс из абляционной плазмы, получаемой на поверхности мишени при воздействии МИП с плотностью энергии 3.8 Дж/см2.

Основные результаты и вывод:

1. Пленки полупроводникового GaAs, осаждаемые из абляционной плазмы, полученной при облучении массивной мишени GaAs импульсным мощным ионным пучком с плотностью мощности 40—150 МВт/см , обладают нанокристаллической структурой с размерами кристаллитов в диапазоне от 20 до 600 нанометров. Осаждаемые пленки являются макросплошными объектами и имеют зеркально-гладкую поверхность.

2. Стехиометрический состав мишени в пределах ошибки измерения методами Оже-спектроскопии и обратного резерфордовсного рассеяния сохраняется при количестве импульсов воздействия МИП до 200.

3. При воздействии МИП на монокристаллическую мишень из GaAs в поверхностном слое (5-6 мкм) формируется поликристаллическая структура, размер кристаллитов составляет величину 20 ± 10 нм.

4. Угол распространения абляционного материала (0/2), формируемого на поверхности мишени из GaAs, при воздействии пучка с плотностью энергии 5 Дж/см2, составляет величину 24° ± 4°. Низкое значение угла распространения абляционного материала при числе импульсов МИП более 10. может быть связано с формированием развитого рельефа поверхности мишени.

5. При увеличении числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку средняя толщина слоя пленки, осажденного за один импульс, снижается, и при значениях плотности энергии МИП 5 дж/см составляет приблизительно 4,5 - 4.9 нм за импульс.

6. Шероховатость поверхности пленки с увеличением (до 200) числа импульсов осаждения абляционного материала на подложку уменьшается, достигая значения Ra 18,9 нм при шероховатости подложки Ra равной 8,6 нм.

7. Пленки GaAs при разных толщинах пленки: 50 - 500 нм сохраняют стехиометрическое отношение к составу мишени и включают примеси элементов остаточного газа — кислород и углерод.

8. На полимерном материале (лавсан) сформированы пленки GaAs, имеющие наноразмерную структуру со средним размером кристаллитов 20 ± 10 нм. I t

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1.Welker Н., Z. Hall Effect and Conductivity of 1.Sb Single Crystals //Naturforsch. 7a-1952.-PP. 744.

2. Арсенид галия. Получение, свойства и применение. Под ред. Ф. П. Кесаманлы и Д. Н. Наследова, монография. Главная редакция физико -математической литературы изд ва "Наука", 1973. с.471.

3. Jones М.Е., Wurst Е. С., Jr., Historical perspective on radiation effects in III-V devices -. 1961. -IRE Conv. Rec., 9. pp.26.

4. Jones M.E., Doerbeck F.H., частное сообщение . -1984.

5. Von Munch W., Diffusion of tin in n-type GaAs . IBM J. Res. Dev., 10, pp.438 (1966).

6. Yuan H. Т., Doerbeck F. H., McLevige W. V., GaAs bipolar integrated circuit technology . Electron. Lett., 16, pp.637(1980).

7. Yuan H. Т., Simplified Thermodynamic Functions for Vapor-Liquid Phase Separation and Fountain Effect Pumps. Proc. Cryogenic Process and Equipment, ASME, New Orleans, Louisiana, Dec. 1984, pp. 169. (1984).

8. Gunn j.B., Spin Gunn Effect .Solid State Commun.,1, pp.88(1963).

9. Gunn j.B., Nonlinear Analysis of the Gunn Effect. Plasma Effect in Solid, Paris 1964, PP.199.Dound,Paris,1965.

10. Irvin J.C., Electrical properties of epitaxial silicon films on a-alumina. IEEE Trans. Electron Devices, ED-15, pp.938(1966).

11. Mead C.A., Schottky Barrier Gate Field-Effect Transistor. Proc IEEE, 54, pp.307(1966).

12. Van Tuyl R., Liechti C.A., GaAs MESFET logic with 4-GHz clock rate. ISSCC Dig. Tech. Pap.,20(1974).

13. Eden R.C., Welch В. M., Zucca R., Gallium arsenide MIS integrated circuits. ISSCC Dig. Tech. Pap., pp.68(1978).

14. Lee F.S., Shen E., Kaelin G. R., Welch В. M., Eden R. C., Long S. I., The Historical Development of GaAs FET Digital 1С Technology .GaAs 1С Symp., Las Vegas(Nov.l980).

15. Ishikawa H., Kusakawa H., Suyama K., Fukuta M., Normally-off type GaAs MESFET for low power, high speed logic circuits. ISSCC Dig. Tech. Pap., pp.200(1977).

16. Pengelly R. S., Turner J.A., The Development of Phased-Array Radar Technology. Electron. Lett., 12, pp.251 (1976).

17. Solokov V., Williams R. E., Shaw D. W., ISSCC Dig. Tech. Pap., pp.118(1979).

18. Аксенов А.И., Гребенщиков Г.И., Нефедов A.B., Феоктистов Ю.Ф. Технологические программы, достижения и возможности микроэлектроники. //Зарубежная электронная техника, № 1, 1992, с. 3 -17.

19. Лабунов В.А., Борисенко В.Д., Воеводов Ю.Э., Грибковский В.В. Получение, свойства, применение тонких пленок керамических высокотемпературных сверхпроводников. //Зарубежная электронная техника, 1989, №3, с. 3-57.

20. Жданович СВ., Лыньков Л.И., Прищепа С.А. Селективное осаждение тонких пленок YBaCuO на различные подложки для создания высокотемпературных сверхпроводниковых микроэлементов. // Зарубежная электронная техника, 1992, № 2, с. 9 -11.

21. Тесленко В.В. Ионно-плазменные алмазные покрытия. //Атомная техника за рубежом, 1990, № 8, с. 14 20.

22. Kumar N., Schmidt Н., Xie С. Diamond-based field emission flat panel displays. //Solid State Technology, N 5, 1996, pp. 71 75

23. Oh J. E. , Lomb J. D. Cubic boron nitride. //Solid State Electronics, 1986, vol. 29, N 9, pp. 933 940.

24. Antell G.R., Effer D.,J. Purification of Arsenic.Electrochem, Soc.106, pp.509(1959).

25. Shaw D.W., Growth Dynamics of Chemical Vapor Deposition . in: Epitaxial Growth, Part A, PP.89, Academic Press, NewYork,1975.

26. Shaw D.W., Model dielectric function for semiconductors: Si. J.Phys,Chem.Solids, 36, pp.111(1975).

27. Cho A.Y., Arthur J,R., Molecular Beam Epitaxy, in: Progress in Solid-State Chemistry, Vol.10,Part3, PP.157, Pergamon, New York,1975.

28. Cho A.Y., J.Vac, Film deposition by molecular-beam techniques. Sci,Technol.,16, pp.275(1975).

29. Proceedings of the International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy, in J.Cryst. Growth, pp.55,(1981).

30. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. М.: Энергоатомиздат, 1989, с .327.

31. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М.: Высшая школа, 1986, с .368.

32. Бубнов Ю.З., Пурье М.С., Старое Ф.Г., Филаретов П.А. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объеме. М.: Сов. Радио, 1975, с. 160

33. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968, 348 с.

34. Плешивцев Н.В. Физические проблемы катодного распыления. Обзор. -М.: Изд-во Института атомной энергии им. ИВ. Курчатова, 1979, 87 с.

35. Технология тонких пленок. Справочник. Под ред. Л. Майссела, Р. Глэн-га. М.: Сов. Радио, 1977, т. 1, 662 с, т. 2, 768 с.

36. Погребняк А.Д., Ремнев Г.Е., Чистяков С.А., Лигачев А.Е. Модификация свойств металлов под действием мощных ионных пучков. //Известия ВУЗов. Физика, 1987, № 1, с. 52 65.

37. Омаров Ф.Ф., Новиков А.П. Новые методы йонно-лучевой обработки полупроводниковых кристаллов. //Итоги науки и техники. Сер. Физические основы лазерной и пучковой технологии. Т. 5, М., ВИНИТИ, 1989, с. 113 161.

38. Richer A. Characteristic features of laser produced plasmas for thin film deposition. //Thin solid films, 1990, vol. 188, N 2, p. 275-292.

39. Cheung J., HorwitzJ. Pulsed laser deposition history and laser-target inter actions. //MRS Bulletin, 1992, Vol. XVII, N 2, pp. 30 36.

40. Muller К. -H. Cluster-beam deposition of thin films: a molecular dynamics simulation. //J. Appl. Phys., vol. 61, N 7,1987, pp. 2516-2521.

41. Быковский Ю.А., Неволин В.Н. Лазерная масс-спектрометрия. М.: Энергоатомиздат, 1985, 128 с.

42. Takagi Т. Cd-Te layer deposition using ionized cluster beam technique. Ionized cluster beam technique. //Vacuum, vol. 38, Nos. 1-3, 1986, pp. 27-31.

43. Гревцев H.B., Кашурников Ю.М., Летягин B.A., Махорин Б.И. Некоторые особенности движения и конденсации продуктов электрического взрыва проводников. //Журнал прикладной механики и технической физики, 1974, №2, с. 92-97.

44. Гревцев Н.В., Кашурников Ю.М., Махорин Б.И., Петухов Л.П. Получение металлических пленок методом электрического взрыва. //Электронная промышленность, 1975, № 1, с. 81 84.

45. Петросян В.И., Дагман Э.И. Эпитаксиальная кристаллизация в вакууме при больших пересыщениях. //В кн.: Проблемы эпитаксии полупроводниковых пленок. Новосибирск, «Наука», 1972, с. 136-193.

46. Бурцев В.А., KaMtfflm Н.В., Лучинский А.В. Электрический взрыв и его применение в электрофизических установках. М., 1990, 288 с.

47. Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты. М.: Атбмиздат, 1979,264 с.

48. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии. Пер с англ., М.: Мир, 1985, 496 с.

49. Хирс Д., Паунд Г. Испарение и конденсация. Пер. с англ., М.: Металлургия, 1966, 196 с.

50. Палатник Л.С, Быковский Ю.А., Панчеха П.А., Дудоладов А.Г., Верченко В.И., Марунько СВ. О механизме вакуумной койдбнсацйи при высокоскоростных методах испарения. //ДАН, 1980, т. 254, № 3, с. 632 635

51. Isakov I.F., Kolodii V.N., Opekunov M.S., Matvienko V.M., Pechenkin S.A., Remnev G.E. and Usov Yu.P. Sources of high power ion beams for technological applications. //Vacuum, 1991, v. 42, N 1/2/, PP. 159 162.

52. Isakov I.F., Kolodii V.N., Opekunov M.S., Matvienko V.M., Pechenkin S.A., Remnev G.E. and Usov Yu.P. Sources of high power ion beams for technological applications. //Vacuum, 1991, v. 42, N 1/2/, PP. 159 162.

53. Пападичев В.А.Получение, транспортировка и фокусировка ионных пучков1.мощностью 10 Вт//Атомная техника за рубежом, 1978, №12, с.З- 13.

54. Логачев Е.И.,Ремнев Г.Е.,Усов Ю.П.Ускорение ионов из взрыво-эмиссионной плазмы. //Письма в ЖТФ, 1980, т. 6, в. 22, с. 1404 1406.

55. Измерено по спектрограммам спектрометра Томсона.

56. Произведение интегралов диодного напряжения и плотности тока на мишени за время импульса.

57. Prono D.S., Shearer J.W., Briggs R.J. Pulsed Ion Diode Experiment. //Phys. Rev. Lett., 1976, v. 37, N 1, P. 21 25.64 Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972, 304с. ,

58. Китайгородский А.И. Теория структурного анализа. М., Наука, 1957.284с.

59. Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М.Наука,1967. 337с.

60. Ковалев В.П. Ускорители в неразрушающем контроле. М., Энергоатомиздат, 1983,104 с.

61. Perriere T.Rutherford backscattering spectrometry. //Vacuum, 1987,vol. 37, N 56, pp.429-432.

62. Метод анализа поверхностей. Под ред. А. Зандерны. Пер. с англ., М., Мир,1979.528 с.

63. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. Под ред. Л. Фирмэнса и др. Пер. с англ., М., Мир, 1981, 467 с.

64. Нефедов В.И., Черепин В.Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М.,Наука, 1983, 296 с.

65. Карсон Т.А. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия .Пер. с англ., JL, Машиностроение, 1981,431 с.

66. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып.1 Под ред. Р. Бериша, Пер. с англ., М., Мир, 1984,336с.

67. Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности. Под ред. Х.Ибаха. Пр. Совр. Физики Рига, Зинатне, 1980,315 с.

68. Кузнецов Р.А. Активационный анализ. М., 1967, Атомиздат, 343 с.

69. Вандекастеле К. Активационный анализ с использованием заряженных частиц. М., Мир, 1991, 208 с.

70. G.E. Remnev at all High-power ion beam sources for industrial application. J. Surface and Coating Technology, 1997, No.96, pp. 103-109.

71. A.D. Korotaev, A.N. Tyumentsev, Yu.P. Pinzhin, G.E. Remnev Features of the morphology, defect substructure, and phase composition of metal and alloy surfaces upon high-power ion beam irradiation. Surface and Coating Technology. 2004, No. 185, pp. 38-49

72. Анисимов С.И. и др. Действие излучения большой мощности на металлы., М. Наука, 1970.

73. Ремнев Г.Е., Закутаев А.Н., Иванов Ю.Ф., Матвиенко В.М., Потемкин А.В. Осаждение тонких пленок при воздействии мощных ионных пучков на металлы //Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, в. 8, с. 68 72.

74. Ельшевич М.А. и др. Разрушение металлов под действием излучения оптического квантового генератора. Отчет института физики АН БССР №КЭ-14. Минск 1963.

75. Анисимов С.И. и др. Действие излучения большой мощности на металлы., М. Наука, 1970.

76. Ready J.F. Effects of High-Power Laser Radiation, New York: Academick Press,1971.

77. C.A. Анисимов, Б.С. Лукьянчук Избранные задачи теории лазерной абляции. Успехи физических наук, 2002г., т.172, №3, с.301-333.

78. Ремнев Г.Е., Закутаев А.Н., Иванов Ю.Ф., Матвиенко В.М., Потемкин А.В. Осаждение тонких пленок при воздействии мощных ионных пучков на металлы //Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, в. 8, с. 68 72.

79. S.M.Sze,Semiconductor Devices Physics and Technology Chapter 1, Wilay, New York,1985 P.5.

80. В. Л. Бонч-бруевича .Проблемы физики полупроводников.- 1957.-С.631.

81. В. Л. Бонч-бруевича .Проблемы физики полупроводников.- 1957.-С.631.-с.254.

82. Г.Р. Уилкинсон. Спектры комбинационного рассеяния ионных, ковалентных и металлических кристаллов. В книге Применение спектров комбинационного рассеяния под ред. А. Андерсона перевод с английского, под ред. К.И. Петрова, Изд-во «МИР», М. 1977, с 408-578