快重离子辐照对单晶金刚石的微纳图案化
材料科学
2016-08-26 v1
摘要
本文展示了快重离子辐照单晶金刚石造成结构损伤的实验数据和分析。研究表明，图案化的埋层结构损伤通过膨胀在样品表面生成镜像图案，而表面本身基本保持无损伤。尽管轻离子注入已有大量结果，但此效应首次在重离子领域被报道，在该领域中，一组完全不同的输入参数（如离子种类、能量、阻止本领等）可用于定制辐照。所选离子种类为 Au 和 Br，能量范围为 10-40 MeV。通过一系列模型实验，利用轮廓测量法和原子力显微镜对所观察到的图案进行了表征，结果显示膨胀图案从几纳米到 200 纳米以上不等。此外，还提出了一个系统的唯象模型，将表面膨胀测量值与埋层晶体损伤关联起来。与轻离子注入的数据进行了比较，显示出与所提出模型的良好兼容性。本工作中提出的建模可用于设计和实现单晶金刚石中的微图案化表面，通过结合适当选择的辐照参数和掩模来生成高度定制的结构。
引用
@article{arxiv.1608.07070,
title = {Micro and nano-patterning of single-crystal diamond by swift heavy ion irradiation},
author = {G. Garcia and I. Preda and M. Diaz-Hijar and V. Tormo-Marquez and O. Pena Rodriguez and J. Olivares and F. Bosia and N. M. Pugno and F. Picollo and L. Giuntini and A. Sordini and P. Olivero and L. Lopez-Mir and C. Ocal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07070},
year = {2016}
}
备注
20 pages, 8 figures