Создание оптической профильной дифракционной решетки на основе нанопористого германия распылением ионами висмута

Предложен метод для создания оптической профильной дифракционной решетки на основе нанопористых слоев германия (Ge) методом распыления ионами Bi+ подложки монокристаллического c-Ge при энергии E = 18 кэВ, плотности тока в ионном пучке J = 5 мкA/см² и интервале доз D = 2.5 × 10¹⁶—1.0 × 10¹⁷ ион/см² через сетчатую медную маску с размером квадратных ячеек 20 мкм. В процессе ионного облучения в немаскированных областях облучаемого c-Ge происходит распыление c-Ge и образования нанопористого слоя Bi:PGe. Формирование периодических микроструктур Bi:PGe на поверхности c-Ge контролировалось методами оптической, электронной и зондовой микроскопии. Функционирование дифракционной решетки показано путем ее зондирования излучением гелий-неонового лазера на длине волны 632.8 нм оптического спектрального диапазона.

1. H. Zhu, Z. Zhang, J. Xu, Y. Ren, Z. Zhu, K. Xu, Z. Wang, C. Wang. J. Manufact. Process., 69 (2021) 351—367, doi: 10.1016/j.mapro.2021.07.056

2. X. Zhu, S. Li, A. Sun, Y. Pan, W. Liu, Y. Wu, G. Zhang, Y. Shi. Beilstein J. Nanotechnol., 14 (2023) 478—484, doi: 10.3762/bjinano.14.38

3. Z. Zhou, W. Liu, Y. Guo, H. Huang, X. Ding. Coatings, 12 (2022) 1653(1—13), doi: 10.3390/coatings12111653

4. D. Cavalcoli, M. A. Fazio. Mater. Sci. Semicon. Proc., 92 (2019) 28—38, doi: 10.1515/nanoph-2020-0455

5. J. Song, S. Yuan, C. Cui, Y. Wang, Z. Li, A. X. Wang, C. Zeng, J. Xia. Nanophotonics, 10 (2021) 1081—1087, doi: 10.1515/nanoph-2020-0455

6. S. M. Weiss, J. D. Reckman, M. Liscidini, J. E. Sipe. Direct Imprinting of Porous Substrates, US patent No. 9352543B2 (2016)

7. J. D. Ryckman, M. Liscidini, J. E. Sipe, S. M. Weiss. Appl. Phys. Lett., 96 (2010) 171103(1—3), doi: 10.1063/1.3421545

8. А. Л. Степанов, В. И. Нуждин, М. Ф. Галяутдинов, В. Ф. Валеев, Н. В. Курбатова, В. В. Воробьев. Изв. РАН. Сер. физ., 82 (2018) 149—153, doi: 10.1011/JTF.2024.04.57532.276-23 [A. L. Stepanov, V. I. Nuzhdin, M. G. Galyatdinov, V. F. Valeev, N. V. Kurbatova, V. V. Vorobev. Bull. Russ. Acad. Sci., 82 (2018) 1047—1051, doi: 10.3103/S1062873818080403]

9. В. И. Нуждин, В. Ф. Валеев, М. Ф. Галяутдинов. Квант. электрон., 48 (2018) 82—86, doi: 10.1070/QEL16499 [V. I. Nuzhdin, V. F. Valeev, M. G. Galyatdinov, A. L. Stepanov. Quantum Electron., 48 (2018) 82—86, doi: 10.1070/QEL16499]

10. G. Wang, J. Wang, H. Dai, C. Liu. Opt. Commun., 482 (2021) 126589(1—7), doi: 10.1016/j.optcom.2020.126589

11. А. Л. Степанов, В. И. Нуждин, А. М. Рогов, В. В. Воробьев. Формирование слоев пористого кремния и германия с металлическими наночастицами, Казань, ФИЦПРЕСС (2019)

12. Y. Kudriavtsev, R. Asomoza, A. Hernandez, D. Y. Kazantsev, B. Y. Ber, A. N. Gorokhov. J. Vac. Sci. Technol. A, 38 (2020) 53203(1—12), doi: 10.1116/6.0000262

13. A. Tolstoguzov, A. E. Ieshkin, I. N. Kultusurin, P. Mazarov. Results Surf. Interfaces, 19 (2025) 100491(1—8), doi: 10.1016/j.rsurfi.2025.100491

14. R. Bottger, K.-H. Heining, L. Bischoff, B. Liedke, S. Facko. Appl. Phys. A, 113 (2013) 53, doi: 10.1007/s00339-013-7911-0

15. А. Л. Степанов, В. И. Нуждин, В. Ф. Валеев, А. М. Рогов, Д. А. Коновалов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 7 (2024) 83—90, doi: 10.31857/S1028096024070119 [A. L. Stepanov, V. I. Nuzhdin, V. F. Valeev, A. M. Rogov, D. A. Konovalov. J. Surf. Investigation, 18 (2024) 834—840, doi: 10.1134/S1027451024700526]

16. A. L. Stepanov, V. A. Zhikharev, D. E. Hole, P. D. Townsend, I. B. Khaibullin. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B, 166 (2000) 26—30, doi: 10.1016/S0168-583X(99)00641-2