Morphology of PbTe Crystal Surface Sputtered by Argon Plasma under Secondary Neutral Mass Spectrometry Conditions

Д.М. Заячук; А. Цік; В.Є. Слинько

doi:10.15330/pcss.17.3.336-341

Автор(и)

Д.М. Заячук Національний університет «Львівська політехніка»
А. Цік нститут ядерних досліджень Угорської академії наук (ATOMKI)
В.Є. Слинько Інститут матеріалознавства НАН України

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.17.3.336-341

Ключові слова:

Нуклеація, морфологія, розпилення, повторне осадження

Анотація

Досліджено морфологію бічних поверхонь кристалічних зразків PbTe, вирощених із розплаву методом Бріджмена та розпорошених у плазмі Ar+ із енергією іонів (50 - 550) еВ протягом (5 - 50) хв за умов вторинної нейтральної мас-спектрометрії (SNMS). Було встановлено, що розпорошені кристалічні поверхні PbTe одночасно були і джерелом розпорошеної речовини і ефективним субстратом для повторного осадження розпорошеної речовини через глибоке профілювання. При розпилюванні поверхні кристалу PbTe формується поглиблення рельєфу. Для того, щоб повторно осідали розпорошені Pb і Те, формують масиви мікроскопічних поверхневих структур у формі горбків, пірамід, конусів і інших на кристалічних поверхнях розпиленого PbTe. Показано кореляцію між щільністю повторно осаджених мікроскопічних поверхневих структур, їх формою і середніми розмірами, з однієї сторони, та енергією і часом розпилення, з іншої сторони.

Посилання

[1] H. Oechsner, Secondary Neutral Mass Spectrometry (SNMS) and Its Application to Depth Profile and Interface Analysis. In: Thin Film and Depth Profile Analysis (Ed. by Oechsner H, Springer-Verlag, 1984).
[2] H. Oechsner, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 33, 918 (1988).
[3] I.V. Veryovkin, W.F. Calaway, J.F. Moore, M.J. Pellin, J.W. Lewellen, Y. Li, S.V. Milton, B.V. King, M. Petravic, Applied Surface Science 231-232, 962 (2004).
[4] T. Albers, M. Neumann, D. Lipinsky, A. Benninghoven, Applies Surface Science 70-71, 49 (1993).
[5] T.A. Dang, T.A. Frist, Surface and Coatings Technology 106, 60 (1998).
[6] G.L. Katona, Z. Berényi, L. Péter, K. Vad, Vacuum 82(2), 270 (2007).
[7] T. Schneider, M. Sommer, J. Goschnick, Applied Surface Science 252(1), 257 (2005).
[8] Vasile-Dan Hodoroaba, Wolfgang E.S Unger, Holger Jenett, Volker Hoffmann, Birgit Hagenhoff, Sven Kayser, Klaus Wetzig, Applied Surface Science 179(1-4), 30 (2001).
[9] D.M. Zayachuk, O.S. Ilyina, A.V. Pashuk, V.I. Mikityuk, V.V. Shlemkevych, A. Csik, and D. Kaczorowski, J. Cryst Growth 376, 28 (2013).
[10] P. Sigmund, Elements of Sputtering Theory, In: Nanofabrication by Ion-Beam Sputtering. T. Som, D. Kanjilal (Pan Stanford Publishing, 2013).
[11] M. Kopnarski, H. Jennet, Electron Impact (EI) Secondary Neutral Mass Spectrometry (SNMS). In: Friedbacher, Bubert H., editors. Surface and Thin Film Analysis. A Compendium of Principles, Instrumentation, and Applications ґ(Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2011).
[12] D.M. Zayachuk, E.I. Slynko, V.E. Slynko, and A. Csik, Materials Letters 173, 167 (2016).
[13] P. Sarobol, J.E. Blendell, C.A. Handwerker, Acta Materialia 61/6 (2013) 1991-2003
[14] Qintao Li, Zhichun Ni, Shumin Yang, Jinlong Gong, Dezhang Zhu, Zhiyuan Zhu, Nuclear Instruments and Methods B 266, 197 (2008).
[15] L.B. Begrambekov, A.M. Zakharov, V.G. Telkovsky, Nuclear Instruments and Methods B 115(1-4), 456 (1996).
[16] F. Okuyama, J. Kato, Surface Science 338(1-3), )L857 (1995).
[17] Z.W. Kowalski, Vacuum 63(4),603 (2001).
[18] H. Maier, J. Hesse: in Crystals, Growth, Properties and Applications, v. 4 (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1980).
[19] G. Nimtz, B. Schlicht (Eds.), Narrow-Gap Semiconductors: Narrow Gap Lead Salts (Springer, Berlin, 1985).