Микро- и нанокристаллические, пористые, композитные полупроводники

Анализ параметров индивидуальных каскадов столкновений при облучении Ga$_2$O$_3$ атомарными и молекулярными ионами

А. И. Стручков, К. В. Карабешкин, П. А. Карасев, А. И. Титов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 195251 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Плотность каскадов столкновений является одним из основных параметров, определяющих эффективность накопления повреждений в полупроводниках при бомбардировке ионами. Нами был проведен расчет параметров каскадов столкновений в $\beta$-Ga$_2$O$_3$ для случаев облучения атомарными ионами F, P и молекулярными PF$_4$ ионами с энергиями 1.3 кэВ/а.е.м. по двум различным методам, базирующимся на моделировании каскадов столкновений. Результаты расчетов были сопоставлены с экспериментальными результатами по накоплению разупорядочения в $\beta$-Ga$_2$O$_3$ при облучении указанными ионами. Показано, что оба метода позволяют качественно предсказывать влияние плотности каскадов на накопление устойчивых радиационных повреждений в оксиде галлия. Показано, что каскады в случае имплантации ионов в $\beta$-Ga$_2$O$_3$ могут рассматриваться как фракталы. Произведен расчет фрактальной размерности каскадов столкновений в рассмотренных случаях.

Ключевые слова: Оксид галлия, $\beta$-Ga$_2$O$_3$, ионное облучение, инженерия дефектов, плотность каскадов столкновений.

Поступила в редакцию: 20.09.2023
Исправленный вариант: 29.11.2023
Принята в печать: 29.11.2023

DOI: 10.61011/FTP.2023.09.56988.5560

Реферативные базы данных:

•