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 L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana Branch of the Institute of Nuclear Physics, Kazakhstan, Nur-Sultan http://orcid.org/0000-0002-5483-9552
Sh. Giniyatova L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan http://orcid.org/0000-0003-4990-1208
A. Mutali L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana Branch of the Institute of Nuclear Physics, Kazakhstan, Nur-Sultan; G.N. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, Joint Institute for Nuclear Research, Russia, Dubna http://orcid.org/0000-0003-2889-5785
A. Ibrayeva L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana Branch of the Institute of Nuclear Physics, Kazakhstan, Nur-Sultan; G.N. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, Joint Institute for Nuclear Research, Russia, Dubna http://orcid.org/0000-0002-3933-2251
V. Skuratov G.N. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, Joint Institute for Nuclear Research, Russia, Dubna National Research Nuclear University «MEPhI», Russia, Moscow University «Dubna», Russia, Dubna http://orcid.org/0000-0002-9016-8370
A. Dauletbekova L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan http://orcid.org/0000-0003-0048-0959
E. Korneeva G.N. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, Joint Institute for Nuclear Research, Russia, Dubna http://orcid.org/0000-0002-3637-005X
A. Akilbekov L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan http://orcid.org/0000-0001-6366-6705
M. Zdorovets L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana Branch of the Institute of Nuclear Physics, Kazakhstan, Nur-Sultan; Ural Federal University, Russia, Yekaterinburg http://orcid.org/0000-0003-2992-1375

DOI:

10.26577/RCPh.2022.v81.i2.07

Кілт сөздер:

silicon nitride, aluminum nitride, swift heavy ions, Raman spectra, mechanical stress, piezospectroscopy

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.