Введение
РАЗДЕЛ I. Радиационные методы формирования наноматериалов и наноструктур .15
Глава 1. Ионный синтез полупроводниковых наноструктур на кремнии .19
1.1 Образование упорядоченных структур CoSi2 при ионном синтезе 19
1.1.1 Особенности ионного синтеза при высоких плотностях тока ионного пучка 20
1.1.2 Ионный синтез упорядоченных структур на поверхности кремния 25
1.2 Ионный синтез силицидов рения при использовании импульсных пучков 30
1.2.1 Определение фазового состава приповерхностного облученного слоя 33
1.2.2 Распределение внедренных ионов по глубине 35
1.2.3 Элементный анализ нанокластеров 40
1.2.4 Атомно-силовая микроскопия поверхности облученного слоя .43
1.3 Формирование и анализ квантово-размерных структур SiGe полученных методом ионной имплантации 46
1.3.1 Анализ структур методами сканирующей зондовой микроскопии .48
1.3.2 Пространственное распределение внедренных ионов германия с образованием наноразмерных кластеров. ВИМС анализ и Оже-спектроскопия высокого пространственного разрешения: результаты анализа 54
1.3.3 Контроль проявления квантово-размерных свойств методом Рамановского рассеяния света .59
1.3.4 Фотолюминесценция на квантовых точках SiGe 61
1.4 Методы математического и компьютерного анализа наноразмерных структур 65
1.4.1 Анализ синтезированных наноразмерных структур SiGe 70
1.4.2 Анализ синтезированных упорядоченных структур CoSi2 78
1.4.3 Моделирование степени упорядоченности наноразмерных структур 84
1.5 Основные результаты и выводы по первой главе 89
Глава 2. Формирование функциональных дефектных структур 91
2.1 Образование собственных нанокристаллов в монокристаллическом кремнии .91
2.2 Интенсивная люминесценция на кремнии облученного протонами 99
2.3 Исследование структуры образцов с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии 101
2.4 Основные результаты и выводы по второй главе 108
Глава 3. Радиационная модификация механических свойств наноматериалов 109
3.1 Особенности формирования рельефа при травлении кремния фокусированным ионным пучком .110
3.2 Структурные макроперестройки в кристаллическом кремнии: роль точечных дефектов 119
3.3 Основные результаты и выводы по третьей главе .130
РАЗДЕЛ II. Радиационная стойкость наноматериалов и наноструктур 132
Глава 4. Теоретические аспекты радиационной стойкости нанокристаллических структур 134
4.1 Виды радиационного воздействия 136
4.2 Радиационная стойкость отдельных классов наноматериалов и наноструктур 138
4.2.1 Углеродные системы: нанотрубки, нановолокна, графен 138
4.2.2 Гетероструктуры, квантовые точки типа AIIIBV 145
4.2.3 Пористые полупроводниковые материалы: пористый кремний, пористый фосфид галлия 151
4.3 Основные положения модели радиационной стойкости наноструктур на примере нанокристаллических материалов 155
4.4 Основные результаты и выводы по четвертой главе.. 161
Глава 5. Экспериментальные исследования радиационной стойкости .162
5.1 Получение пористого кремния 163
5.2 Образцы пористого кремния с заданными размерами кристаллитов 167
5.3 Определение размера пор и кристаллитов между ними в пористом кремнии 168
5.4 Исследование деградации структуры образцов пористого кремния после облучения .175
5.4.1 Рентгеноструктурный анализ облученных образцов пористого кремния .175
5.4.2 Инфракрасная спектроскопия облученных образцов пористого кремния 181
5.5 Основные результаты и выводы по пятой главе. 185
РАЗДЕЛ III. Радиационные методы измерений параметров НАНОСТРУКТУР 186
Глава 6. Рентгеновские методы исследования параметров наноструктур 189
6.1 Современные задачи рентгеновской метрологии в микро- и наноэлектронной технологии .189
6.2 Использование многофункционального рентгеновского комплекса для анализа твердотельных структур микро- и наноэлектроники .193
6.3 Применение рентгеновских методов анализа для решения прикладных задач микро- и наноэлектроники 203
6.3.1 Двухволновая относительная рентгеновская рефлектометрия .203
6.3.2 Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ нанодисперсных и слоистых структур 212
6.3.3 Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения для исследования нанодисперсных систем 216
6.4 Исследование состава природного наноструктурного материала -хризотилового асбеста 219
6.5 Проблемы измерения параметров элементов и структур современной микро- и наноэлектроники .227 6.5.1. Исследования диффузионно-барьерных структур TiN/Ti 227 6.5.2 Исследование свойств наноструктурированных многослойных
пленок SnO2 235
6.6 Основные результаты и выводы по шестой главе .245
Глава 7. Применение современных информационных технологий для повышения эффективности рентгеновских методов исследования 247
7.1 Расчет параметров многослойных структур методом относительной рентгеновской рефлектометрии 248
7.2 Алгоритмы поиска глобального минимума функционала невязки 251
7.3 Оптимизация эволюционных алгоритмов применяемых для обработки результатов рентгеновской рефлектометрии 256
7.4 Влияние предварительного преобразования экспериментальных данных на точность результатов обработки 263
7.5 Повышение эффективности обработки экспериментальных результатов при использовании параллельных вычислений на графических процессорах .266
7.6 Основные результаты и выводы по седьмой главе 273
Заключение.
Основные результаты и выводы 274
Список использованных источников 279
