ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО МОНОКРИСТАЛЛА АЛМАЗА НА КОЭФФИЦИЕНТ ...

Исследование влияния кристаллографического
направления синтетического монокристалла алмаза на коэффициент вторичной
электронной эмиссии

В данной работе исследовалась зависимость
коэффициента вторичной электронной эмиссии от выбранного кристаллографического
направления для синтетического монокристалла алмаза IIb типа, выращенного
методом температурного градиента. Данный тип алмаза был выбран из-за широкого
применения в алмазной микроэлектронике и полупроводниковых свойств. Проведены
количественные измерения коэффициентов вторичной электронной эмиссии (ВЭЭ) при
энергиях первичного пучка 7 кэВ и выше для различных кристаллографических
направлений: самые высокие показатели коэффициента вторичной электронной
эмиссии зафиксированы для направления (100), а также в межростовой области, что
подтверждается картиной распределения интенсивности свечения различных секторов
кристалла, полученной с помощью детектора истинно-вторичных электронов
растрового электронного микроскопа. Кристаллографические направления (111)
показали коэффициент вторичной электронной эмиссии в 4-5 раз ниже по сравнению
с (100) и межростовой областью.
Коэффициент ВЭЭ для (100): 8,18 при энергии первичного пучка 7 кэВ, 10,13 на 10
кэВ, 49,78 на 30 кэВ. Для межростовой области коэффициент ВЭЭ составляет 10,1
при энергии первичного пучка 7 кэВ, 13,56 при энергии 10 кэВ, 64,41 при 30 кэВ.
Кристаллографическое направление (111) показывало коэффициент ВЭЭ в 4‒6 раз
меньший по сравнению с (100) и межростовой областью: 2,54 при энергии
первичного пучка 7 кэВ, 2,75 при энергии 10 кэВ, 10,03 при 30 кэВ.
Обнаружено
нестандартное поведение коэффициента вторичной электронной эмиссии в области
высоких энергий первичного пучка. На данный момент точного объяснения
наблюдаемого явления не предложено, необходимо дальнейшее исследование, но уже
полученные результаты открывают возможность развития новых типов устройств и
детекторов посредством замены функционального элемента на алмазный, а также
делает возможным развитие нового направления в микроэлектронике. Указанные
результаты требуют дальнейшего исследования наблюдаемых явлений различными
методами структурного и поверхностного анализов.

Ключевые слова: вторичная
эмиссия, электронное сродство, поверхностные состояния, алмаз

2016, Т. 59, № 8, Стр. 21-26