Morphology change of the silicon surface induced by Ar+ ion beam sputtering

Abstract

Two-level modeling for nanoscale pattern formation on silicon target by Ar+ ion sputtering is presented. Phase diagram illustrating possible nanosize surface patterns is discussed. Scaling characteristics for the structure wavelength dependence versus incoming ion energy are defined. Growth and roughness exponents in different domains of the phase diagram are obtained.

Проводиться теоретичне дослiдження процесiв змiни морфологiї поверхнi кремнiю при розпиленнi його iонами аргону в рамках дворiвневої схеми, що враховує методи Монте-Карло та модифiковану теорiю Бредлi-Харпера. Отримано та проаналiзовано фазову дiаграму у площинi кут падiння налiтаючого iону та енергiя iону, що iлюструє можливi типи поверхневих нано-структур. Отримано узагальнену степеневу залежнiсть довжини хвилi отриманих поверхневих структур вiд енергiї налiтаючих iонiв. Проаналiзовано показник росту i повздовжнiй та поперечний показники шорсткостi отриманих поверхонь.