Piezospectroscopic analysis of mechanical stresses in Si3N4 and AlN irradiated with high-energy bismuth ions

A. Zhumazhanova; Sh. Giniyatova; A. Mutali; A. Ibrayeva; V. Skuratov; A. Dauletbekova; E. Korneeva; A. Akilbekov; M. Zdorovets

doi:10.26577/RCPh.2022.v81.i2.07

Авторлар

A. Zhumazhanova . Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Ядролық физика институтының Астана филиалы, Нұр-Сұлтан, Қазақстан http://orcid.org/0000-0002-5483-9552
Sh. Giniyatova Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Нұр-Сұлтан, Қазақстан http://orcid.org/0000-0003-4990-1208
A. Mutali Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Ядролық физика институтының Астана филиалы, Нұр-Сұлтан, Қазақстан; Г. Н. Флерова атындағы Ядролық реакциялар зертханасы, Біріккен ядролық зерттеулер институты, Дубна, Ресей http://orcid.org/0000-0003-2889-5785
A. Ibrayeva Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Ядролық физика институтының Астана филиалы, Нұр-Сұлтан, Қазақстан; Г. Н. Флерова атындағы Ядролық реакциялар зертханасы, Біріккен ядролық зерттеулер институты, Дубна, Ресей http://orcid.org/0000-0002-3933-2251
V. Skuratov Г. Н. Флерова атындағы Ядролық реакциялар зертханасы, Біріккен ядролық зерттеулер институты, Дубна, Ресей «МИФИ» Ұлттық зерттеу ядролық университеті, Мәскеу, Ресей «Дубна» Университеті, Дубна, Ресей http://orcid.org/0000-0002-9016-8370
A. Dauletbekova Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Нұр-Сұлтан қ., Қазақстан http://orcid.org/0000-0003-0048-0959
E. Korneeva Г. Н. Флерова атындағы Ядролық реакциялар зертханасы, Біріккен ядролық зерттеулер институты, Дубна, Ресей http://orcid.org/0000-0002-3637-005X
A. Akilbekov Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Нұр-Сұлтан, Қазақстан http://orcid.org/0000-0001-6366-6705
M. Zdorovets Л. Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Ядролық физика институтының Астана филиалы, Нұр-Сұлтан қ., Қазақстан; Орал федералдық университеті, Екатеринбург, Ресей http://orcid.org/0000-0003-2992-1375

DOI:

https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v81.i2.07

Кілт сөздер:

кремний нитриді, алюминий нитриді, жылдам ауыр иондар, комбинациялық шашырау спектрлері, механикалық кернеулер, пьезоспектроскопия

Аңдатпа

Кеңістіктік ажыратылымдылығы бар Рамандық пьезоспектроскопия әдістері 1 × 10¹², 2 × 10¹² және 1 × 10¹³ см^-2 флюенске дейін энергиясы 710 МэВ жоғары энергиялы висмут иондарымен сәулеленген бұл жұмысьа поликристалды кремний мен алюминий нитридтеріндегі қалдық механикалық кернеулердің профильдерін зерттеу үшін пайдаланылды. Сәулеленген Si₃N₄ қабатында трек аудандарының бірнеше рет қабаттасуы есебінен иондардың жоғары флюенсі кезінде аморфизацияланған үлгі қабатының қалыңдығына сәйкес келетін тереңдікте орналасқан тректік аймақпен бөлінген түрлі белгілердің кернеу өрістері қалыптасатыны зерттеу нәтижесінде анықталды. Үлкен тереңдікте созылу кернеулері тіркелетіні көрсетілді, олардың деңгейі иондар жүгірісінің соңындағы аймақтағы максималды мәнге жететіні анықталды. Si₃N₄- тен айырмашылығы, AlN - дегі механикалық кернеулердің радиациялық - ынталандырылған өзгеру деңгейі беттік аймақты қоспағанда, сәулеленген қабаттың бүкіл қалыңдығы бойынша өлшеу қатесінің шегінде болды. Байқалатын әсер кремний мен алюминий нитридтерінің жоғары тығыздықтағы ионизация әсеріне әртүрлі құрылымдық сезімталдығымен – Si₃N₄- те аморфты латентті тректердің түзілуімен және олардың AlN-де болмауымен байланысты деген қортынды жасалды.