WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Рис. 3. Спектр высокотемпературного полевого испарения Из иных ионов в спектрах наблюдаются ионы HfMo++, микровыступа, полученный при T острия 1400 K. 1 —Hf+++, 2 — Hf+++. Вакуум 10-8 Torr, Vb = 12 kV, амплитуда Hf++, Hf2Mo+++ (при 1325 K и относительно невысоких приложенных импульсов 4 kV.

скоростях испарения в импульсе 4.5 · 107 impuls / s). При T = 1620-1660 K кроме выше упомянутых ионов Hf+++ и Hf+++ в спектре появляется мощний пик, соответствующий ионам HfMo+++, иногда самый высокий в спектре. При максимальной использованной температуре T = 1850 K в порядке убывания интенсивности пики Hf+++, Hf4+, Hf+++ и HfMo+++ заметно выде2 3 лялись над уровнем ”шума”. Для высоких температур (1600–1850 K) были типичны скорости испарения в импульсе от 108 до 2 · 108 ions / s, тогда как в интервале T = 1300-1440 K ее величина составляла от 4.5 · 107 до 8 · 107 ions / s.

Таким образом, в режиме горячего полевого испарения сплав, содержащий менее 10 атомных процентов Hf, в ионных потоках поставляет преимущественно Hf.

Стационарные токи ионов (испарение при базовом напряжении) регулируются изменением T и Vb и могут составлять, по-видимому, от 105-106 ions / s с одного Рис. 4. Кривая накопления числа зарегистрированных ионов в зависимости от числа прошедших импульсов напряжения для случая спектра на рис. 3.

ионов для случая спектра рис. 3. Весьма характерная кривая рис. 4 свидетельствует о неравномерности сбора ионов: на крутых участках кривой средняя эффективная скорость испарения во время приложения импульса достигает 6 · 107 ions / s и в то же самое время имеются и более пологие участки и даже паузы в сборе ионов.

Из вида кривой следует, что движущиеся микровыступы по крайней мере трижды (в крутых участках) подходили точно под диафрагму, интенсивно при этом испаряясь.

В иные моменты они захватывали диафрагму краем или же (в паузах) проходили мимо нее. Небольшие колебания кривой связаны в флуктуациями испарения Рис. 5. Спектр накопления ионов n(N) для спектра горячего микровыступов. Еще ярче прохождение микровыступов полевого испарения сплава Hf–Mo, полученного при 1440 K, через зону диафрагмы демонстрирует кривая накопления Vb + Vp = (8 + 4) kV и относительно высоких испаряющих для другого спектра (рис. 5), где отчетливо наблюдается полях (до 1.35 · 108 V/ cm).

Журнал технической физики, 1998, том 68, № Полевое испарение сплава Hf–Mo пятна [3] до заметно меньших величин. Отбор относи- [10] Логинов М.В., Савельев О.Г., Шредник В.Н. ЖТФ. 1994.

Т. 64. Вып. 8. С. 123–131.

тельно слабых токов, по-видимому, более удобен для [11] Фоменко В.О., Подчерняева И.А. Эмиссионные и адсорбиспользования в нанотехнологии, учитывая, что при этих ционные свойства веществ и материалов (справочник). М.:

условиях микровыступ локально застабилизирован. При Атомиздат, 1975. 320 с.

стационарных токах менее 103 ions / s изображения пятен [12] Muller E.W. // Ergebn. d. exakten Naturwiss. 1953. Bd. 27.

на экране полевого ионно-десорбционного микроскопа S. 290–360.

уже наблюдаются с трудом. Однако, следя за темпом [13] Власов Ю.А., Голубев О.Л., Шредник В.Н. // Изв. АН накопления ионов, можно убедиться, что микровыступы СССР. Сер. физ. 1988. Т. 52. № 8. С. 1538–1543.

существуют и могут перемещаться. С другой стороны кривые накопления свидетельствуют о заметной локальной стабилизации микровыступа, когда нарастающие с небольшими флуктуациями, но с постоянным средним наклоном зависимости n(N) отвечают временам в десятки и сотни секунд1. Такая стабильная ионная эмиссия в течение времени от 150 до 400 s наблюдалась нами в половине изученных случаев. Регистрируемая стабильная эмиссия ионов в импульсе соответствует и стабильной стационарной эмиссии. Причем если при высоких T (1620–1660 K) можно предположить, что наблюдаемая стабильность лишь кажущаяся (за счет многих быстро движущихся микровыступов), то при 1300–1400 K такая стабильность определенно соответствует длительной эмиссии с единичного неперемещающегося микровыступа. Подбирая величины T и V, можно продлить стабильную во времени и пространстве эмиссию на существенно большие времена.

Работа выполнена в соответствии с государственной программой ”Физика твердотельных наноструктур”, проект № 2-002 ”Фломастер”.

Список литературы [1] Мюллер Э.В., Цонг Т.Т. Полевая ионная микроскопия, полевая ионизация и полевое испарение. М.: Наука, 1980.

220 с.

[2] Golubev O.L., Kontorovich E.L., Shrednik V.N., Vlasov Yu.A.

Nanostructures: Physics and Technology. Abstracts of Invited Lectures and Contributed Papers. Intern. Symposium.

St. Petersburg, Russia. 1994. P. 223–234.

[3] Власов Ю.А., Павлов В.Г., Шредник В.Н. // Письма в ЖТФ. 1986. Т. 12. Вып. 9. С. 548–552.

[4] Vlasov Yu.A., Golubev O.L., Shrednik V.N. // J. de Phys. 1988.

Vol. 49. Colloque C6. Supplement N 11. S. C6-131–C6-136.

[5] Golubev O.L., Kontorovich E.L., Shrednik V.N. // 8th Intern.

Vacuum Microelectronics Conf. Portland (Oregon, USA), 1995. Technical digest. P. 447–449.

[6] Голубев О.Л., Конторович Е.Л., Шредник В.Н. // ЖТФ.

1996. Т. 66. Вып. 3. С. 97–106.

[7] Миллер М., Смит Г. Зондовый анализ в автоионной микроскопии. М.: Мир, 1993. 301 с.

[8] Butenko V.G., Vlasov Yu.A., Golubev O.L., Shrednik V.N. // Surf. Sci. 1992. Vol. 266. P. 165–169.

[9] Логинов М.В., Шредник В.Н. // ЖТФ. 1997. Т. 67. Вып. 9.

С. 102–109.

Частота повторения импульсов составляет 1 Hz, поэтому N на оси абсцисс на графиках кривых накопления (рис. 2, 4, 5) одновременно отвечает времени в секундах.

Журнал технической физики, 1998, том 68, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.