Введение
ГЛАВА 1. Эпитаксия из ионно-молекулярных пучков. (обзор литературы) 15
1.1. Физические предпосылки для управления процессом роста плёнок с помощью ионных пучков 15
1.1.1. Энергия ионного пучка 15
1.1.2. Плотность ионного потока 20
1.1.3. Длительность воздействия ионным пучком 23
1.2. Физические процессы лежащие в основе ионного воздействия на рост плёнок 30
1.2.1. Ионно-стимулированое зарождение 30
1.2.2. Ионно-стимулированная диссоциация островков 34
1.2.3 Ионно-стимулированная диффузия 41
1.2.4. Формирование упорядоченных метастабильных фаз 44
1.2.5. Ионно - стимулированная реконструкция поверхности 46
1.3. Феноменологические модели эпитаксии из ионно-молекулярных пучков 48
1.3.1. Модель Ванкоувенберга 50
1.3.2. Модель Бойда 55
1.3.3. Недостатки феноменологических моделей 56
1.4 Моделирование методами молекулярной динамики эпитаксии из ионных пучков 57
1.4.1. Моделирование микроскопических процессов при взаимодействии низкоэнергетических ионов с поверхностью кремния 58
1.4.2 Моделирование ионно-стимулированного роста плёнок 62
1.5 Заключение по главе 1 69
ГЛАВА 2. Исследование взаимодействия низкоэнергетических ионов с поверхностью кремния методом молекулярной динамики 72
2.1. Экспериментальные данные и модельные представления об эволюции морфологии поверхности кремния в условиях низкоэнергетического ионного облучения 72
2.2. Исследование взаимодействия низкоэнергетических ионов Хе с поверхностью кремния методом молекулярной динамики 76
2.2.1. Описание модельной структуры и некоторых особенностей реализации метода молекулярной динамики 77
2.2.2. Основные результаты моделирования взаимодействия низкоэнергетических ионов с поверхностью кремния 80
А) Поверхность Si(l 11) 80
Б) Поверхность Si(100) 84
Выводы к главе 2 87
ГЛАВА 3. Исследование эволюции поверхности кремния под действием ионного облучения на основе решения диффузионной задачи 88
3.1. Постановка задачи 88
А) Поверхность Si(l 11) 89
Б) Поверхность Si(100) 92
3.2. Выбор параметров задачи 96
3.3. Результаты моделирования послойного распыления вицинальной поверхности кремния пучком низкоэнергетических ионов 99
А) Поверхность Si(l 11) 100
Б) Поверхность Si(100) 109
Заключение по главе 3 112
ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование эффектов низкоэнергетического ионного облучения на процесс гомоэпитаксии Si(l 11) из молекулярного пучка 113
4.1. Методика эксперимента 114
4.2. Экспериментальные результаты 116
4.2.1. Импульсное ионное воздействие на атомарно-гладкую поверхность 116
4.4.1. Импульсное ионное воздействие на поверхность Si(l 11) в процессе гомоэпитаксии из молекулярного пучка 117
4.2.3. Исследование ионно-стимулированной реконструкции поверхности 127
4.3. Обсуждение возможных механизмов ионного воздействия на рост эпитаксиальных слоев кремния 130
4.3.1. Ионно-стимулированное выглаживание поверхности 130
4.3.2. Ионно-стимулированная реконструкция 135
Выводы к главе 4 138
ГЛАВА 5. Моделирование эффектов импульсного ионного воздействия при гомоэпитаксии SI(l 11) из молекулярного пучка 139
5.1. Описание модели 139
5.2. Результаты моделирования 144
Выводы по главе 5 152
Основные выводы по диссертации 153
Заключение 156
Литература 160
