Si 自组织离子束图案化过程中的纳米尺度动力学：II. Kr$^+$ 轰击
材料科学
2021-06-02 v2
摘要
尽管已有广泛研究，但对宽束离子轰击自组织图案化的基本理解仍不完整且存在争议。理解元素半导体，特别是硅的纳米图案化，既是该更广泛领域的基础，也具有内在的科学和技术意义。本文是两部分研究中的第二部分，旨在探究 1 keV Ar（第一部分）和 Kr 轰击下硅表面自组织纳米级波纹发展的动力学和涨落动力学。研究发现，Kr 诱导图案化过程中的离子增强粘性流弛豫与先前发现的 Ar 图案化过程基本相等。在早期动力学阶段，Kr 的表面曲率依赖粗化速率幅度大于 Ar，这与对侵蚀和质量再分布对初始表面不稳定性的贡献的预期定性一致。与 Ar 情况一样，后期阶段的涨落动力学在对应于表面主导结构特征——波纹——的长度尺度上显示出相关时间的峰值。我们将其与液体中的 de Gennes 窄化现象进行类比，但也指出了显著差异。最后，研究表明，可以分析表面演化过程中的散斑运动，以确定表面侵蚀速率和波纹速度的空间不均匀性。这使得能够实时测量波纹运动的方向和速度，这是一种在 FIB/SEM 系统的专门环境之外测量这些基本参数的独特能力。
引用
@article{arxiv.2007.12294,
title = {Nanoscale dynamics during self-organized ion beam patterning of Si: II. Kr$^+$ Bombardment},
author = {Peco Myint and Karl F. Ludwig and Lutz Wiegart and Yugang Zhang and Andrei Fluerasu and Xiaozhi Zhang and Randall L. Headrick},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.12294},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 13 figures