Формування структурної неоднорідності приповерхневого шару плівок залізо-ітрієвого ґранату шляхом імплантації іонів Si⁺

Abstract

Представлено результати досліджень приповерхневих шарів плівок ЗІҐ, імплантованих іонами Si⁺ дозою 5⋅10¹³ см⁻² в діапазоні енергій 100 – 150 кеВ. Математичне моделювання процесу іонноі імплантації показало, що утворення пар Френкеля та дефектів більш складного типу є рівноймовірним. Теоретично розраховано профіль концентрації радіаційних дефектів, який в основному формується дефектами, утвореними внаслідок пружних взаємодій іона-імплантата з атомами мішені. Експериментально встановлено, що імплантація іонів Si⁺ у плівки ЗІҐ призводить до утворення в приповерхневому шарі монотонно-спадних профілів відносної деформації.

Представлены результаты исследований приповерхностных слоев пленок ЗИГ, имплантированных ионами Si⁺ дозой 5⋅10¹³ см⁻² в диапазоне энергий 100 – 150 кэВ. Математическое моделирование процесса ионной имплантации показало, что образование пар Френкеля и дефектов более сложного типа является равновероятным. Теоретически рассчитано профиль концентрации радиационных дефектов, который в основном формируется дефектами, образовавшимися в результате упругих взаимодействий иона-имплантата с атомами мишени. Экспериментально установлено, что имплантация ионов Si⁺ в пленки ЗИГ приводит к образованию в приповерхностном слое монотонно-нисходящих профилей относительной деформации.

The results of studies of near-surface layers of YIG films, ion implanted Si⁺, dose of 5⋅10¹³ cm⁻² in the energy range 100 – 150 keV. Mathematical modeling of ion implantation showed that the formation of Frenkel pairs of defects and more complex types are equally likely. The concentration profile of radiation defects, which mainly formed defects formed as a result of elastic ion-implant interactions with atoms of the target was calculated. Experimentally determined that the implantation of Si⁺ ions in YIG films leads to the formation in the subsurface layer monotonically-decreasing relative strain profiles.