离子注入金刚石内应变的直接测量与建模
材料科学
2015-06-15 v1
摘要
我们提出了一个唯象模型和有限元模拟，以描述离子注入单晶金刚石中质量密度和应变的深度变化。采用多种实验验证该方法：首先，使用高分辨率X射线衍射（HR-XRD）表征了以相对较低注量注入180 keV B离子的样品；其次，使用电子能量损失谱（EELS）表征了注入500 keV He离子（远高于其非晶化阈值）的样品的质量密度变化。在高损伤密度下，应变和密度的实验深度分布显示出随损伤增加而饱和的现象，并且损伤密度峰值相对于TRIM模拟预测的深度向更大深度偏移，这些现象在我们提出的模型中得到了很好的解释。然后，通过比较透射电子显微镜（TEM）测量的和模拟的埋藏非晶碳层厚度值，进一步验证了该模型。该非晶碳层是通过可变厚度掩模注入500 keV He离子在不同深度形成的，以模拟不同能量离子的同时注入。
引用
@article{arxiv.1303.0123,
title = {Direct measurement and modelling of internal strains in ion-implanted diamond},
author = {Federico Bosia and Nicola Argiolas and Marco Bazzan and Barbara A. Fairchild and Andrew D. Greentree and Desmond W. M. Lau and Paolo Olivero and Federico Picollo and Sergey Rubanov and Steven Prawer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.0123},
year = {2015}
}
备注
40 pages, 9 figures, submitted to Physical Review B