АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ, ИМПЛАНТИРОВАННОГО ИОНАМИ СЕРЕБРА, ПО СПЕКТРАМ ОПТИЧЕСКОГО ОТРАЖЕНИЯ

Проведены исследования оптического отражения поверхности Si, имплантированного ионами Ag⁺ при низкой энергии 30 кэВ в широком интервале доз 5.0 · 10¹⁴-1.5 · 10¹⁷ ион/см², параллельно с электронными микроскопическими наблюдениями образцов. Установлено, что с ростом ионной дозы облучения монотонно снижается интенсивность отражения в УФ области спектра Si. Это вызвано аморфизацией и макроструктурированием его приповерхностного слоя. В длинноволновой области отражения регистрируется селективная полоса с максимумом вблизи 830 нм, обусловленная проявлением плазмонного резонанса ионно-синтезированных наночастиц Ag.

оптическое отражение, ионная имплантация, плазмонный резонанс, optical reflectance, ion implantation, plasmon resonance

1. H. Atwater, A. Polman. Nature Mat., 9 (2010) 205-213

2. A. Polman, M. Knight, E. C. Garnett, B. Ehrler, W. C. Sinke. Science, 352 (2016) 307-1-307-13

3. U. Kreibig, M. Volmer. Optical Properties of Metal Clusters, Berlin, Springer (1995)

4. А. Л. Степанов. Фотонные среды с наночастицами, синтезированные ионной имплантацией, Саарбрюккен, Lambert Acad. Publ. (2014)

5. C. Rockstuhl, S. Fahr, F. Lederer. J. Appl. Phys., 104 (2008) 123102-1-123102-7

6. R. A. Ganeev, A. I. Ryasnyansky, A. L. Stepanov, T. Usmanov. Phys. Status Solidi, B, 238 (2003) R5-R7

7. А. Л. Степанов, В. И. Нуждин, В. Ф. Валеев, Ю. Н. Осин. Способ изготовления пористого кремния, патент РФ № 2577515 (2015)

8. A. L. Stepanov, V. I. Nuzhdin, V. F. Valeev, V. V. Vorobev, T. S. Kavetskyy, Y. N. Osin. Rev. Adv. Mater. Sci., 40 (2015) 155-164

9. В. В. Базаров, В. И. Нуждин, В. Ф. Валеев, В. В. Воробьев, Ю. Н. Осин, А. Л. Степанов. Журн. прикл. спектр., 83 (2016) 55-59

10. E. Czarnecka-Such, A. Kisiel. Sur. Sci., 193 (1988) 221-234

11. H. W. Seo, Q. Y. Chen, I. A. Rusakova, Z. H. Zhang, D. Wijesundera, S. W. Yeh, X. M. Wang, L. W. Tu, N. J. Ho, Y. G. Wu, H. X. Zhang, W. K. Chu. Nucl. Instrum. Method. Phys. Res. B, 292 (2012) 50-54

12. J. R. Chelikowsky, M. L. Cohen. Phys. Rev. B, 14 (1976) 556-582

13. S. Kurtin, G. A. Shifrin, T. C. McGill. Appl. Phys. Lett., 14 (1969) 223-225

14. А. Н. Магунов, О. В. Лукин. Микроэлектроника, 25 (1996) 97-111

15. A. Borghesi, G. Guizzetti, L. Nosenzo, S. U. Campisano. Solid Sate Phenom., 1 (1988) 1-9

16. D. E. Hole, A. L. Stepanov, P. D. Townsend. Nucl. Instrum. Method. Phys. Res. B, 148 (1999) 1054-1058

17. А. Л. Степанов. ЖТФ, 74 (2004) 1-9

18. M. S. Dhoubhadel, B. Rout, W. J. Lakshantha, S. K. Das, F. D’Souza, G. A. Glass, F. D. McDaniel. AIP Conf. Proc., 1607 (2014) 16-23

19. А. Л. Степанов, В. И. Жихарев, И. Б. Хайбуллин. ФТТ, 43 (2001) 733-739

20. Y. Kanamori, K. Hane, H. Sai, H. Yugami. Appl. Phys. Lett., 78 (2001) 142-143

21. X. Liu, P. R. Coxon, M. Peters, B. Hoex, J. M. Cole, D. J. Fray. Energy Environ. Sci., 7 (2014) 3223-3229