Формування стаціонарних поверхневих структур у процесах іонного розпорошення

Abstract

Виконано дослідження процесів утворення стаціонарних поверхневих структур при іонному розпорошенні матеріалів. У межах узагальнення анізотропної моделі Бредлі—Харпера розглядається поведінка системи, що описується стохастичним рівнянням Курамото—Сівашинського з мультиплікативним шумом, обумовленим флуктуаціями кута розпорошення. Аналізується динаміка утворення стаціонарних поверхневих структур залежно від основних параметрів системи, які зводяться до кута падіння іонів, що налітають, та властивостей мішені (глибини проникання іона в мішень). Встановлено показники зростання поверхні та її шерсткості. Виявлено вплив внутрішнього мультиплікативного шуму та проаналізовано динаміку структурних дефектів.

Выполнены исследования процессов образования стационарных поверхностных структур при ионном распылении материалов. В рамках обобщения анизотропной модели Бредли—Харпера рассматривается поведение системы, описываемой стохастическим уравнением Курамото—Сивашинского с мультипликативным шумом, обусловленным флуктуациями угла распыления. Анализируется динамика образования стационарных поверхностных структур в зависимости от основных параметров системы, сводящихся к углу падения налетающих ионов и свойствам мишени (глубине проникновения иона в мишень). Установлены показатели роста поверхности и её шероховатости. Исследовано влияние внутреннего мультипликативного шума и проанализирована динамика структурных дефектов.

The formation of stationary surface structures during ion sputtering of materials is discussed. The behaviour of the system described by the stochastic Kuramoto—Sivashinsky equation with multiplicative noise caused by fluctuations in the incidence angle is studied, using the anisotropic Bradley—Harper model. The dynamics of formation of stationary surface structures depending on the basic system parameters such as the angle of incidence and the properties of the target (the penetration depth of the ion into the target) is considered. The parameters of growth and roughness of the sputtered surface are determined. An influence of the internal multiplicative noise is studied. The dynamics of structural defects is analyzed.