Verstuiwingsopbrengs van indium vanaf dunlagies gebombardeer met lae energie Ar+ ioonbundels

  • M J Madito Nasionale Navorsingstigting
  • J J Terblans Universiteit van die Vrystaat
  • H C Swart Universiteit van die Vrystaat
  • C B Mtshali Nasionale Navorsingstigting
Keywords: In, Verstuiwingsopbrengs, Diepteprofielsamestelling, Argonioon, Oppervlakteverstuiwing, SRIM

Abstract

Edelgasioonverstuiwing gekombineer met Auger elektronspekstroskopie (AES) word algemeen gebruik vir die bepaling van die elementsamestelling van die diepteprofiele van die teikenmateriaal. Sulke  diepteprofielsamestellings is algemeen gebruik vir element samestellingsanalise asook vir bepaling van die verstuiwingsopbrengs van die teikenmateriaal. Ondanks ‘n groot aantal publikasies oor verstuiwingsopbrengs, is daar slegs ’n klein aantal verslae in die literatuur oor die gemete verstuiwingsopbrengs van Indiumverbindings. In word gebruik vir die dotering van halfgeleiers in elektroniese toestelle (transistors) en dunlagies sonselle. Dit is noodsaaklik om betroubare verstuiwingsopbrengs vir die In metaal te hê, vir akkurate diepte inligting (vir In dunlagies) met Ar+-ioonprofielering. In hierdie studie word die Ar+-ioonverstuiwingsopbrengs vanaf In dunlagies gerapporteer vir ’n reeks lae ioonbundel energieë (0.5 – 4.0 keV). Die In dunlagies (106 nm) is op ’n SiO2 substraat opgedamp in vakuum deur van elektronbundelopdamping gebruik te maak. Die dunlagies is met Ar+-ioonverstuiwing gekombineer met AES analise om die diepteprofielsamestelling te verkry, wat weer gebruik is om die verstuiwingsopbrengs te onttrek.  Die verstuiwingsopbrengswaardes is in die orde van 2 tot 6 atome per Ar+ ioon vir ’n Ar+ ioonbundel met ’n energie tussen 0.5 – 4.0 keV onderskeidelik. Die Monte Carlo simulasie kode, “Stopping and Range of Ions in Materials” (SRIM) is gebruik om die Ar+-ioonverstuiwing van die In dunlagie te simuleer en die verstuiwingsopbrengs te verkry. ’n Semi-empiriese formule wat ontwikkel is vir die voorspellings van verstuiwingsopbrengs is ook gebruik om die verstuiwingsopbrengs te bereken. Die verstuiwingsopbrengs verkry vanaf SRIM en die semi-empiriese formule vergelyk goed met die eksperimentele waardes.

Author Biographies

M J Madito, Nasionale Navorsingstigting

iThemba LABS, Nasionale Navorsingstigting, Suid-Afrika

J J Terblans, Universiteit van die Vrystaat

Departement Fisika, Universiteit van die Vrystaat, Suid-Afrika

H C Swart, Universiteit van die Vrystaat

Departement Fisika, Universiteit van die Vrystaat, Suid-Afrika

C B Mtshali, Nasionale Navorsingstigting

iThemba LABS, Nasionale Navorsingstigting, Suid-Afrika

Published
2020-05-04
Section
Articles