Радиационные процессы в кремниевых наноструктурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Медетов, Нурлан Амирович

• Медетов, Нурлан Амирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Медетов, Нурлан Амирович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ I. РАДИАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ

НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУР

Глава 1. Ионный синтез полупроводниковых наноструктур на кремнии

1.1 Образование упорядоченных структур Со312 при ионном синтезе

1.1.1 Особенности ионного синтеза при высоких плотностях тока

ионного пучка

1.1.2 Ионный синтез упорядоченных структур на поверхности кремния

1.2 Р1онный синтез силицидов рения при использовании импульсных пучков

1.2.1 Определение фазового состава приповерхностного облученного слоя

1.2.2 Распределение внедренных ионов по глубине

1.2.3 Элементный анализ нанокластеров

1.2.4 Атомно-силовая микроскопия поверхности облученного слоя

1.3 Формирование и анализ квантово-размерных структур 8Юе полученных методом ионной имплантации

1.3.1 Анализ структур методами сканирующей зондовой микроскопии

1.3.2 Пространственное распределение внедренных ионов германия с образованием наноразмерных кластеров. ВИМС анализ и Оже-спектроскопия высокого пространственного разрешения: результаты анализа

1.3.3 Контроль проявления квантово-размерных свойств методом Рамановского рассеяния света

1.3.4 Фотолюминесценция на квантовых точках БЮе

1.4 Методы математического и компьютерного анализа наноразмерных структур

1.4.1 Анализ синтезированных наноразмерных структур Б10е

1.4.2 Анализ синтезированных упорядоченных структур Со812

1.4.3 Моделирование степени упорядоченности наноразмерных структур

1.5 Основные результаты и выводы по первой главе

Глава 2. Формирование функциональных дефектных структур

2.1 Образование собственных нанокристаллов в монокристаллическом

кремнии

2.2 Интенсивная люминесценция на кремнии облученного протонами

2.3 Исследование структуры образцов с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии

2.4 Основные результаты и выводы по второй главе

Глава 3. Радиационная модификация механических свойств

наноматериалов

3.1 Особенности формирования рельефа при травлении кремния фокусированным ионным пучком

3.2 Структурные макроперестройки в кристаллическом кремнии: роль точечных дефектов

3.3 Основные результаты и выводы по третьей главе

РАЗДЕЛ II. РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ НАНОМАТЕРИАЛОВ

И НАНОСТРУКТУР

Глава 4. Теоретические аспекты радиационной стойкости

нанокристаллических структур

4.1 Виды радиационного воздействия

4.2 Радиационная стойкость отдельных классов наноматериалов и наноструктур

4.2.1 Углеродные системы: нанотрубки, нановолокна, графен

4.2.2 Гетероструктуры, квантовые точки типа АШВУ

4.2.3 Пористые полупроводниковые материалы: пористый кремний, пористый фосфид галлия

4.3 Основные положения модели радиационной стойкости наноструктур на примере нанокристаллических материалов

4.4 Основные результаты и выводы по четвертой главе

Глава 5. Экспериментальные исследования радиационной стойкости

5.1 Получение пористого кремния

5.2 Образцы пористого кремния с заданными размерами кристаллитов

5.3 Определение размера пор и кристаллитов между ними в пористом

кремнии

5.4 Исследование деградации структуры образцов пористого кремния после облучения

5.4.1 Рентгеноструктурный анализ облученных образцов пористого

кремния

5.4.2 Инфракрасная спектроскопия облученных образцов пористого кремния

5.5 Основные результаты и выводы по пятой главе

РАЗДЕЛ III. РАДИАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ

НАНОСТРУКТУР

Глава 6. Рентгеновские методы исследования параметров наноструктур

6.1 Современные задачи рентгеновской метрологии в микро- и наноэлектронной технологии

6.2 Использование многофункционального рентгеновского комплекса для анализа твердотельных структур микро- и наноэлектроники

6.3 Применение рентгеновских методов анализа для решения прикладных

задач микро- и наноэлектроники

6.3.1 Двухволновая относительная рентгеновская рефлектометрия

6.3.2 Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ нанодисперсных

и слоистых структур

6.3.3 Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения для исследования нанодисперсных систем

6.4 Исследование состава природного наноструктурного материала -хризотилового асбеста

6.5 Проблемы измерения параметров элементов и структур современной

микро- и наноэлектроники

6.5.1. Исследования диффузионно-барьерных структур TiN/Ti

6.5.2 Исследование свойств наноструктурированных многослойных

пленок Sn02

6.6 Основные результаты и выводы по шестой главе

Глава 7. Применение современных информационных технологий для повышения эффективности рентгеновских методов исследования

7.1 Расчет параметров многослойных структур методом относительной рентгеновской рефлектометрии

7.2 Алгоритмы поиска глобального минимума функционала невязки

7.3 Оптимизация эволюционных алгоритмов применяемых для обработки результатов рентгеновской рефлектометрии

7.4 Влияние предварительного преобразования экспериментальных данных

на точность результатов обработки

7.5 Повышение эффективности обработки экспериментальных результатов при использовании параллельных вычислений на графических процессорах

7.6 Основные результаты и выводы по седьмой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ,

ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия

ТМ - туннельная микроскопия

АСМ - атомно-силовая микроскопия

КТ — квантовые точки

КП - квантовые проволоки

СТМ - сканирующая туннельная микроскопия

АСМ - атомно-силовая микроскопия

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

СВВ ОЭМ - сверхвысоковакуумная отражательная электронная микроскопия

ФЛ - фотолюминесценция

ЭБД - «эффект больших доз»

МЛЭ - молекулярно-лучевая эпитаксия

СЗМ - сканирующий зондовый микроскоп

ГР - метод Гомеса-Радригеса

ПЯ - метод подсчета ячеек

ЭОС - электронный оже-спектрометр

КРС - комбинационное рассеяние света

ФЛ — фотолюминесценция

ПФ - пары Френкеля

ВДИИМ - вакуумно-дуговой источник ионов металлов

ВИМС - вторично-ионная масс-спектрометрия

СПЭМ - сканирующая просвечивающая электронная микроскопия

ФИП - фокусированный ионный пучок

ГАТ - глубокое анодное травление

ТД - точечный дефект

НК - нанокристаллы

Siin — междоузельный атом кремния

V - вакансия

ИК - инфокрасный

/юг-Si - пористый кремний

c-Si - монокристаллический кремний

por-GаР - пористый фосфид галлия

c-GaP - монокристаллический фосфид галлия

МУРР - малоугловое рентгеновское рассеяние

ОРР - относительная рентгеновская рефлектометрия

МЭМС - микроэлектромеханические системы

КО - коэффициент зеркального отражения

ДБС - диффузионно-барьерные структуры

СЭ - спектральная эллипсометрия

МС - многослойная структура

ДЭ - дифференциальная эволюция

GA - генетический алгоритм

ВА — алгоритм пчел

СА - комбинированный алгоритм

СКО - среднеквадратическое отклонение

GPU - графические процессоры

CPU - центральный процессор

CUDA - Compute Unified Device Architecture

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Радиационные процессы в кремниевых наноструктурах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Появление и интенсивное развитие нового направления в науке и технологии, связанного с реализацией принципиально новых эффектов в наноразмерных материалах и структурах вызвали острую необходимость в поиске новых методов их формирования и исследования, которые в свою очередь, при их реализации, привели к обнаружению новых свойств и принципиальных новых явлений.

Радиационные методы воздействия, убедительно продемонстрировали свою эффективность в исследованиях, относящихся к модификации свойств материалов. Уже первые эксперименты показали, что радиационные воздействия могут вызвать в материалах изменения, не наблюдавшиеся при других видах воздействия, которые, с одной стороны, необходимо учитывать при создании и эксплуатации наноструктур, а с другой, можно целенаправленно использовать в нанотехнологиях. В связи с вышеизложенным, систематическое изучение возможностей использования радиационных методов в вышеуказанных направлениях является, на наш взгляд, актуальным и важным.

Цель диссертационной работы заключается в рассмотрении основных (наиболее значимых) радиационных эффектов, присущих как наноструктурированным материалам, так и приборным наносистемам в целом, а также использования этих эффектов в наноэлектронике и нанофотонике. Основное внимание уделено наноразмерным приборным структурам на основе кремния с учетом специфических особенностей этого материала.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Проведен комплексный анализ радиационных методов как инструмента для формирования наноструктур на кремнии. Рассмотрено совместное применение имеющихся радиационных методов к созданию, измерению параметров и исследованию наноструктур, что дало возможность впервые обнаружить взаимосвязанные явления, вызываемые действием ионизирующих излучений (квантов и частиц), которые оказались принципиально возможными для реализации в наноструктурах с размерами ниже пороговых. В частности, на примере результатов, приведенных в работе, показано, что использование

радиационных методов дало возможность реализовать явление самоорганизации, основанное на введении подвижных радиационных дефектов для формирования квантовых точек Б10е на кремниевой подложке, а также структурных дефектов типа {ИЗ}, что привело к созданию высокоэффективных источников люминесценции.

2. Эти явления базируются на представлениях о поведении дефектов, образующих пары Френкеля (особенностях их перемещения при взаимодействии между собой и с примесными атомами). Предложена физическая модель, основанная на поведении ближних и дальних пар Френкеля, объясняющая ряд явлений, в частности радиационную стойкость кристаллических наноструктур, возможность формирования наноструктур путем самоорганизации структурных дефектов, причину проявления пластичности в наноструктурах с размерами ниже пороговых. Эта модель, объясняющая принципиальные особенности появления резкого увеличения радиационной стойкости наноструктур, состоит в том, что пары Френкеля с увеличенным пространственным разделением между компонентами в случае наноразмерных структур не выходят за пределы нанообъекта и, таким образом, становятся аналогом ближних пар Френкеля, аннигилирующих за счет теплового движения.

3. Показано преимущество радиационных методов при исследовании и измерении параметров наноструктур. Обоснована необходимость комплексного подхода к измерению их параметров для получения достоверной информации. Наиболее показательным примером применения радиационных методов для измерения параметров нанообъектов являются результаты использования рентгеновских методов, основанных на применении двулучевой техники и применении новых компьютерных методов обработки полученных экспериментальных информации. В частности это сделано путем применения новых алгоритмов и метода параллельной вычислений с применением графических процессоров.

4. Показана применимость методов «дефектной инженерии» для создания наноструктур. В частности, продемонстрирована возможность получения в монокристаллическом кремнии наноструктурных дефектных образований, выполняющих роль высокоэффективных центров люминесценции. Выявлены

особенности формирования таких центров (линейных дефектных комплексов {113}) с помощью протонной бомбардировки при наличии центров зарождения дефектов - атомов бора.

Практическая значимость результатов работы состоит в следующем:

1. Разработаны методы ионного синтеза наноструктур, в частности БЮе квантовых точек, а также собственных дефектов, обладающих квантово-размерными свойствами, которые демонстрируют возможность создания высокоэффективных излучателей, в том числе для систем оптической волоконной связи.

2. Разработаны физические основы создания радиационно-стойких приборов и систем для атомной промышленности, космических объектов и оборонной техники.

3. Разработана система измерения параметров наноструктур на базе рентгеновских методов и показана эффективность комплексного подхода к измерению таких параметров. Система измерения параметров наноструктур, основанная на применении новой техники, разработанной в Институте рентгеновской оптики и ФИАН им. Лебедева, сочетает возможность оперативного проведения измерений и обработки результатов, а также возможность использования ее без дополнительных мер радиационной защиты. Это продемонстрировано результатами проведения измерений на образцах продукции, выпускаемой заводом «Микрон».

Публикации и апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

- IV Всероссийском семинаре по Радиационной физике металлов и сплавов (г.Снежинск, Россия, 2003 г.);

- международной научно-практической конференции «Снежинск и паука 2003. Современные проблемы атомной физики и техники» (г.Снежинск, Россия, 2003 г.);

- IV международной конференции «Ядерная и радиационная физика» (г.Алматы, Республика Казахстан, 2003 г.);

- международном междисциплинарном симпозиуме «Фракталы и прикладная синергетика» (г.Москва, Россия, 2003г.);

- I, III Всероссийской конференции «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (г.Нижний Новгород, Россия, 2006, 2010 гг.);

- 15th, 16th, 17lh International Conférence on Ion Beam Modification of Materials (Taorrnina, Italy, 2006 г., Dresden, Germany, 2008 г., Montréal, Canada, 2010 г.);

- 6, 7, 8 международном уральском семинаре «Радиационная физика металлов и сплавов» (г. Снежинск, Россия, 2005, 2007, 2009 гг.);

- международном совещании «Микро- и нанотехнологии с использованием пучков ионов, ускоренных до малых н средних энергий» (г.Обнинск, РФ, 2007г.);

- международной научно-технической конференции «Микроэлектроника и наноинженерия - 2008» (Зеленоград, Москва, Россия, 2008 г.);

- 13th International Conférence on Ion Sources (Gatlinburg, Tennessee, USA,

2009);

международной научно-технической конференции «Микро- и нанотехнологии в электронике». (г.Нальчик, Россия, 2009 г.);

- VII международной конференции «Кремний-2010» (г.Нижний Новгород, Россия, 2010 г.);

- международной научно-технической конференции и молодежной школы-семинара «Нанотехнологии-2010» (г.Дивноморское, Россия, 2010 г.);

- 7-й международной научной конференции «Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент» (г.Караганда, Республика Казахстан, 2010 г.);

- XVIII Международной конференции по электростатическим ускорителям и пучковым технологиям (г.Обнинск, Россия, 2010г.);

-1 международной конференции «Инновационные технологии. Реальность и перспективы» (г.Курчатов, Республика Казахстан, 2010 г.);

- VIII, X международной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (г.Курск, Россия, 2011 г., Алматы, Казахстан, 2013);

- VII национальной конференции "Рентгеновское, синхротронное излучения, нейтроны и электроны для исследования наносистем и наноматериалов. Нано-Био-Инфо-Когнитивные технологии - 2011" (г. Москва, Россия, 2011 г.);

а также на научных семинарах в Национальном исследовательском университете «МИЭТ», Национальном исследовательском технологическом университете «МИСИС», Казахстанско-Британском техническом университете.

В ходе выполнения диссертационной работы опубликовано 57 научных работ, из них: 21 статья в рецензируемых научных журналах и изданиях, 1 монография, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, 32 работы в материалах Всероссийских и международных конференций, 2 учебных пособия.

Результаты работы использованы при выполнении государственного контракта в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. Обучение в докторантуре НИУ «МИЭТ» финансировалось международной стипендией Президента Республики Казахстан «Болашак».

Личный вклад автора диссертации. В течение длительного времени, начиная с 2000 года, автор диссертации был одним из ведущих исполнителей совместной программы, выполняемой на основе договора о сотрудничестве между Московским государственным институтом электронной техники и Костанайским социально-техническим университетом. В рамках этой работы был получен ряд принципиальных результатов, развитие которых послужило основой представляемой диссертации, а также опубликовано в совместной монографии (Н.Н.Герасименко, К.К.Джаманбалин, Н.А.Медетов «Самоорганизованные наноразмерные структуры на поверхности и в объеме полупроводников»).

Самостоятельно автором сделано:

- разработана программа по исследованию радиационных эффектов в наноструктурах, прежде всего для кремниевой наноэлектроники и нанофотоники, а также для использования природных нанотрубок (хризотил-асбеста), добыча которого организована в широких масштабах в РК, однако применение его в традиционных направлениях ограничено в настоящее время его токсичностью. Сформулировано новое направление по использованию хризотил-асбссга в качестве эффективного геттера, существенно снижающие возможности отрицательного воздействия на человека;

- под руководством и при участии автора проведены исследования процессов ионного синтеза слоев и наноразмерных включений CoSi2, RexSiy, SiGe, в том числе направленные на выявление специфических свойств наноразмерных объектов, в частности на реализацию квантово-размерных эффектов;

- впервые показано, что собственные радиационные дефекты в кремнии служат источником интенсивной люминесценции, что может свидетельствовать о реализации в них квантово-размерных эффектов.

- автор участвовал в разработке и реализации экспериментов по адаптации применения рентгеновских методов нового поколения для анализа материалов и приборных структур микро- и наноэлектроники;

- под руководством и при участии автора разработаны новые методы обработки результатов рентгеновских измерений, с применением новых алгоритмов и техники параллельных вычислений;

- совместно с другими участниками программы, разработана и апробирована программа дистанционного обучения и использования уникальной рентгеновской техники;

- автор участвовал в планировании, проведении экспериментов и обсуждении результатов по применению техники радиационных измерений параметров природных (хризотил-асбестовых) нанотрубок для разработки программы широкого использования этого материала для обеспечения нужд России и Казахстана и совместного выхода на международные рынки.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Радиационные методы являются эффективным технологическим приемом для создания кремниевых наноструктур, способных проявлять новые либо улучшенные ранее известные потребительские возможности:

- с помощью ионного синтеза с использованием эффекта самоорганизации возможно создавать высокоэффективные источники люминесценции, способные работать без охлаждения (в частности излучатели на длине волны 1,54 мкм на квантовых точках SiGe);

- структурные дефекты - стержнеобразные кластеры, состоящие из междоузельных атомов кремния («rod like defects»), проявляют высокую

эффективность инфракрасной люминесценции, ранее ие известную для кремниевых излучателей.

Таким образом, радиационные методы показывают способность быть эффективным инструментом «дефектной инженерии».

2. Накопление радиационных дефектов приводит (при переходе к наноразмерным объектам) к принципиальному изменению свойств кристаллического кремния и проявлению новых эффектов:

- проявлению пластичности при облучении фокусированным ионным пучком;

- возможности перемещения профиля распределения внедренных примесных атомов с выходом их на облучаемую поверхность и формированию на ней упорядоченных структур.

3. Кремниевые наноструктуры проявляют экстремальную радиационную стойкость, которая наступает при уменьшении их размера ниже фиксированного порога. Величина этого порога зависит от состояния поверхности нанообъекта.

4. Физическая модель, объясняющая радиационную стойкость кристаллических напообъектов, базируется на особенностях поведения ближних и дальних пар Френкеля: в пределах нанообъекта любые пары Френкеля ведут себя как ближние пары, то есть демонстрируют максимальную способность к аннигиляции.

5. Наиболее эффективными методами исследования и измерения параметров наноструктур являются радиационные методы, в частности рентгеновские рефлектометрия, дифрактометрия, малоугловое рассеяние. Эти методы демонстрируют возможность экспрессной реализации, особенно с применением новых компьютерных подходов к обработке результатов измерений. Радиационные методы измерений позволяют исследовать и измерять параметры одиночных напообъектов.

6. Адекватное и достоверное получение информации о составе, размерах и других параметрах нанообъектов требует применения комплекса методов, базирующихся на использовании взаимодополняющих приборов и устройств.

РАЗДЕЛ I. РАДИАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУР.

Радиационная технология создания ианоструктурных элементов материалов и приборных структур основывается, конечно, и на том, что разработано для микроэлектроники. Однако прямое повторение технологических подходов оказалось либо неприемлемым с точки зрения создания нового оборудования (сложного и дорогостоящего), либо с точки зрения просто недостижимости поставленных результатов при помощи известных ранее технологических методов. Само по себе применение радиационной технологии для создания наноматериалов и наноразмерных приборных структур поначалу вызывало существенное непонимание, и даже сопротивление со стороны специалистов. Основной аргумент при этом состоял в том, что радиационные обработки в подавляющем большинстве случаев связаны с введением структурных дефектов, формированием разупорядочением областей и с полной потерей упорядоченности за счет аморфизации кристалла. Такое воздействие может приводить к нарушению существующего порядка распределения примесных атомов за счет, например, радиациошю-стимулироваппой диффузии (в данном случае паразитной).

Однако такие представления оказались в ряде случаев ошибочными, что показал эксперимент, а в идейном аспекте это было ясно из тех соображений, что радиация создает объекты, которые могут быть строительным материалом для формирования новых упорядоченных структур, то есть подвижных структурных дефектов. Таким образом, нахождение путей использования разупорядочения и создания структурных дефектов может быть основой для формирования новых упорядоченных структур, которые могут служить базой для формирования наноматериалов и наноструктур. Уже первые достаточно давние эксперименты показали, что облучение может создавать упорядоченные системы. Например, при использовании материалов в стенках ядерных реакторов наблюдалось введение кластеров расположенных упорядочений [I].

Работами классиков теории самоорганизации [2] теоретически показано, что самоорганизация разупорядоченных систем вполне предсказуема, во многих случаев закономерна и является теоретической основой для формирования

технологического направления создания наноразмерных объектов (материалов и структур) путем направленного разупорядочения упорядоченных систем, например монокристаллов. В этом случае радиационное воздействие является наиболее оптимальным средством реализации самоорганизации предварительно разупорядоченных систем.

Таким образом, уже давние, зачастую эмпирические эксперименты показали, что радиационное разупорядочение может привести в одном процессе к созданию нового порядка, то есть формированию новых материалов либо структур наноразмерного диапазона.

Рассмотрение процесса в целом наглядно показывает, что разупорядоченная система, находящаяся в неравновесном либо в квазинеравновесном состоянии, может путем самоорганизации перейти в новое состояние - равновесное, либо в существенно более равновесное по сравнению с исходным.

Таким образом, рассмотрение возможностей радиационного разупорядочения привело пас к заключению, что радиационное воздействие не только не мешает формированию наноструктур, но в общем смысле, может служить для формирования принципиально нового технологического направления, а именно формированию радиационной технологии наноструктур. Это направление органично вписывается в более общее, сложившееся в последнее время, а именно в направление, которое называется дефектная инз/сенерия (defect engineering).

В экспериментах, проведенных задолго до формирования понятия и направления нанотсхнологии, были получены результаты, которые не только дали возможность подойти к формированию понятия радиационная нанотехнология, но и сознательно приблизиться к пониманию возможностей радиационных обработок для создания наноструктур с помощью самоорганизации. Результаты экспериментов, в том числе ранних (например, ЭБД), которые подвели нас к пониманию возможностей использования радиации для направленного создания наноструктур путем самоорганизации и соответственно к формированию понятия радиационная технология наноструктур изложены в этом блоке.

Предыдущее рассмотрение, описывающее базовые основы формирования радиационной нанотехнологии, на наш взгляд, должно быть разделено на три части, а именно:

- ионный синтез наноструктур, представляющих собой материалы, включающие атомы подложки и другие, внесенные при радиационных воздействиях. В результате получаются наноструктурированные химические соединения, в данном случае на базе кремниевой подложки, (СоБ^, Яе^у, Б10е);

- наноструктурированные материалы на базе собственно монокристаллического кремния, при радиационной обработке которых возникают дефектные комплексы, которые способны играть роль функциональных наноструктур, либо направленно изменять топологию на таких структурах;

- результаты экспериментов по формированию структурных дефектов, присутствие которых приводит к созданию приборных структур (источников интенсивного излучения). Сюда же относятся результаты экспериментов по изменению механических свойств материалов при радиационных воздействиях на примере наблюдения пластичности кремния при аморфизации под действием фокусированного ионного пучка, а также при нерадиационных воздействиях, а именно химическом воздействии, на примере рассмотрения дефектообразования при формировании пористого кремния.

Идейной основой рассмотрения данных процессов является, на наш взгляд, сходство в процессах дефектообразования, которые приводят к существенному изменению механических свойств. Данное сходство проявляется в накоплении идентичных структурных дефектов, как при радиационных воздействиях, так и при нерадиационных воздействиях. Если в первом случае происходит накопление структурных дефектов вплоть до аморфизации, что ведет к появлению пластичности, то во втором случае накопление дефектов приводит к формированию трещин.

Для понимания данных процессов мы попытались объединить действие структурных дефектов радиационного и нерадиационного происхождения, которые

приводят к ряду изменений свойств материалов, в частности механических свойств, через накопление дефектов, а именно образований дальних и ближних пар Френкеля в случае радиационного воздействия, и образованию только ближних пар Френкеля в случае химического воздействия.

ГЛАВА 1. ИОННЫЙ СИНТЕЗ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОСТРУКТУР НА КРЕМНИИ.

1.1 Образование упорядоченных структур Со812 при ионном синтезе.

В настоящее время Со812 является лучшим материалом среди силицидов, пригодным для применения в субмикронных технологиях. Низкое удельное сопротивление, низкое переходное сопротивление контакта к п— и р-кремнию, простота обработки, термодинамическая стабильность (при температурах до 900 °С) привлекли внимание к данному силициду. Дополнительный интерес к материалу связан с возможностью эпитаксиального выращивания СоБь на кремнии, при этом качество полученных эпитаксиальных слоев является наилучшим среди силицидов и других известных кристаллических материалов. Также получены удовлетворительные результаты по двойной гетероэпитаксии кремния на СоЭь на кремнии [3].

Авторы работы [4] впервые сообщили о получении захороненных монокристаллических слоев CoSi2 на кремниевой (100) подложке. Достаточно необычная процедура имплантации ионов Со^ (облучение при 350 °С, многоступенчатый отжиг) дали возможность синтезировать монокристаллический захороненный слой однофазного дисилицида кобальта с резкими границами профиля распределения силицида и электрофизическими свойствами, позволившими использовать его в различных приборных применениях. В частности, авторы показали, что такой слой (толщиной ~ 70 им в данном случае) может быть вполне пригоден для создания транзистора с металлической базой, захороненных коллекторных контактов в скоростных биполярных транзисторах, а также системы межсоединений в сверхскоростных интегральных схемах. В последнем случае потребовалось использовать имплантацию ионов Со+ с энергией 1,5 МэВ и дозой 8,5-1017 см"2, чтобы после отжига при 1100°С (1 час) получить совершенные по структуре слои СоБ12 толщиной 300 нм под микронным слоем кремния.

1.1.1 Особенности ионного синтеза при высоких плотностях тока ионного пучка

Синтез силицидов кобальта, в частности СоБЬ, привлекает особое внимание в силу потенциальных преимуществ применения этого материала при создании микроэлектронных структур. Нами методами вторичной ионной масс-спектрометрии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, рентгеновской дифракции высокого разрешения, сканирующей туннельной микроскопии исследовался процесс формирования слоя Со812 в зависимости от плотности тока ионов. Было установлено, что при увеличении плотности тока .1 до 100мкА/см2 возникает ряд интересных, ранее не наблюдавшихся эффектов, а именно:

- профиль распределения внедренных атомов кобальта немонотонно сдвигается в зависимости от плотности тока пучка либо от облучаемой поверхности, либо в противоположном направлении (при максимально использованной плотности тока) (рисунок 1.1);

- облучаемый слой кремния в процессе бомбардировки аморфизуется (несмотря на нагрев пластины пучком до 800 °С), а затем кристаллизуется в едином процессе (рисунок 1.2). Из рисунка видно, как происходит аморфизация (кривая 2) и последующая кристаллизация;

- наблюдалась корреляция между среднеквадратичной шероховатостью поверхности, вычисляемой по данным, получаемым методом сканирующей туннельной микроскопии, и фазами формирования слоя Со812;

- наиболее совершенному слою СоБЬ соответствовала минимальная среднеквадратичная шероховатость поверхности, то есть данные, полученные с помощью СТМ, коррелировали с объемными параметрами приповерхностного слоя, сформированного в процессе облучения;

- согласованность параметров решёток кремния и дисилицида кобальта.

5

о

fe 2-го

10

22

К S

а-

го Q.

5 l io22

=г

X

о

5 J 1 - 5 мкА/см2

3 2-15 мкА/см2

' к А*. А 1 1 S / V 4 А ^ • -- 3-30 мкА/см2 ■— 4- 100 мкАУсм2

/ )\ , }\ / - • 1 / V ■ \ \ ¿ \ \ '-2 \ i • \ 1 \ > 1 \ : ------ 5 - Rp (SRIM2000 расчет)

/ <' 1 1 1 ■ II: / I ■■ / >: I \\ \ i V i \\ \ \ \ N V \ • \ N 1 -----,._. ■ ---L—-1-

0 200 400 600

Глубина (нм)

Рисунок 1.1. Профили распределения ВИМС ионов Со+ имплантированных в

17 -2

Si( 100) с D = 2-10 см , Е = 180 кэВ и разными плотностями ионного тока.

Глубина (нм)

200 160 120 80 40 0

2000

fí

о

*

02

1000

70 90 110 130 150 170 Энергия(кэВ)

Рисунок 1.2 Спектры обратного Резерфордовского рассеяния ионов Не1 (400 кэВ) для 81(111) облученного ионами с энергией Е = 100 кэВ, плотности тока I = 100 мкА/см2 и различными дозами 0(см 2). Дозы Б(см 2): 1 - 1015; 2 - 1,5-1015; 3 - 1,81015;4-2-1015; 5-2,5-1015-3,5-Ю15; 6-4-1015-8-1015; 7-случайный выход; 8-необлученный кремний.

Поскольку эксперименты, проводимые с увеличенной плотностью ионного тока, приводили к существенному нагреванию образца во время облучения, требовалось тщательное измерение температуры образца в процессе облучения.

Для всех использованных плотностей ионного пучка, когда происходило существенное нагревание пластины во время облучения, процесс изменения кристаллической структуры выглядел следующим образом:

IIa начальных стадиях облучения происходило накопление дефектов и наступал фазовый переход монокристалл — аморфное состояние, несмотря на то, что в момент полной аморфизации температура образца существенно отличалась от комнатной. Известно, что даже небольшой рост температуры образца во время облучения приводит к резкому увеличению дозы аморфизации, так что, например, нагрев до 100° увеличивает дозу аморфизации во всех известных случаях более, чем на порядок. В нашем случае аморфизация достигалась при всех использованных плотностях тока, несмотря на то, что в момент полной аморфизации температура облучаемого слоя образца была достаточно высокой. В частности при плотности ионного тока J = 100 мкА/см" доза аморфизации составляла Da=10HcM~2, а температура при этом Та ~ 150°С (рисунок 1.3). При дальнейшем увеличении дозы происходила рекристаллизация аморфизировапного слоя так, что при максимальной плотности тока (100 мкА/см2) удавалось получить полностью рекристаллизованный слой без остаточных радиационных дефектов. Для промежуточных плотностей тока динамика структурных изменений во время облучения (аморфизация-рекристаллизация) сохранялась, однако в большинстве этих случаев наблюдалось неполное удаление остаточных радиационных дефектов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Медетов, Нурлан Амирович, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Evans J.H., Bullough R., Stoneham A.M. The observation and theory of the void lattice in molybdenum. // Proceedings of the 1971 International Conference held at Albany. - New York. - 1971. - P. 522-532.

2. Николлис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных процессах. -М.: Мир, - 1979.-512 с.

3. Murarka Sh. Silicide thin films and their applications in microelcctronics. -RPI, Troy, NY 12180, USA, 1994.

4. White A.E., Short K.T., Maex K., Hull R., Hsieh Y.-F., Audet S.A., Goossen K.W., Jacobson D.C., Poate J.M. Exploiting Si/CoSi2/Si heterosructures grown by mesotaxy // Nucl. Instr. Mcth. Phys. Res. В. - 1991. - V. 59/60. - Part 1. - P.693-697.

5. Dvurechensky A.V., Gerasimenko N.N., Romanov S.I., SmirnovL.S. High dose effects in ion implantation. // Radiation Effects. - 1976. - V.30. - P. 69-78.

6. Gerasimenko N.N., Parkhomenko Yu.N., Galayev A.A., Bozhenov A.V., Vygovskaya E.A., Chtcherbatchev K.D., Troitsky V.Yu., Vernerl.V., Protasenko V.V. Iligh density ion beam CoSi2 formation // Abstracts for Ion Beam Modification of Materials. - Amsterdam. - 1998. - P. 119-124.

7. Brongersma S.H. Self-organised wire growth using ion-implanted reservoirs. // Proc. of International Conference of IBMM98. - Amsterdam. - 1998.

8. Tersoff J., Tromp R.M. Shape transition in growth of strained islands: spontaneous formation of quantum wires. // Phys. Pev. Lett. - 1993. - V.70. - P. 27822785.

9. Герасименко II.H., Пархоменко Ю.Н. Кремний - материал напоэлектропики. - М.: Техносфера. - 2007. - 352 с.

10. Мыорарка Ш. Силициды для СБИС. - М.: Мир. - 1986. - 176 с.

11. Самсонов Г.В., Винницкий И.М. Тугоплавкие соединения (справочник). -М.: Металлургия. - 1976. - 558 с.

12. Krontiras С., Gronberg L., Suni I., d'Heurle F.M., Tersoff J., Engstrom I., Karlsson В., Petersson C.S. Some properties of ReSi2 // Thin Solid Films. - 1988. -V.161.-P. 197-206.

13.Siegrist T, Hulliger F, Travaglini G. The crystal structure and some properties of rhenium silicide (ReSi2) // J. Less-Common. Met. - 1983. - V. 92. - №.1. - P.l 19-129.

14.Bai G., Nicolet M.A., Mahan J.E., Geib K.M. Channeling of MeV ions in polyatomic epitaxial films: ReSi2 on Si(100) // Phys. Rev. B. - 1990. - V.41. - P.8603-8607.

15.Galkin N.G., Chusovitin E.A., Goroshko D.L., Bayazitov R.M., Batalov R.I., Shamirzaev T.S., Zhuravlev K.S. Morphological, structure and luminescence properties of Si / p-FeSi2 / Si heterostructures fabricated by Fe ion implantation and Si MBE.// J. Phys. D: Appl. Phys. - 2007. - V.40. - №7 - P.5319-5326.

16.Баталов Р.И., Баязитов P.M., Теруков Е.И. и др. Импульсный синтез слоев P-FeSi2 на кремнии, имплантированном ионами Fe+ // ФТП. - 2001. -Т.35. - №.11. -С.1320-1325.

17.Итальянцев А.Г. Генерация неравновесных точечных дефектов и сопутствующие ей эффекты при физико-химических воздействиях на поверхность кристаллов: Дис... док. физ.-мат. наук-Черноголовка, 2009.

18.Kulevoy Т., Gerasimenko N., Seleznev D., Kropachev G., Kozlov A., Kuibeda R., Yakushin P., Petrenko S., Medetov N., Zaporozhan O. ITEP MEWA ion beam for rhenium silicide production // Review of Scientific Instruments. - 2010. - V.81. - №2. -P.B905-B908.

19.Черепин B.T., Васильев M.A. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. - Киев: Наукова думка. - 1982. - 398 с.

20.Черепин В.Т. Ионный микрозондовый анализ. - Киев: Наукова думка. -1992.-344 с.

21.БерБ.Я, Коварский А.П. ВИМС профилирование гетер о структур GaAs/AlAs/GaAs с помощью многоатомных ионизованных кластеров кислорода // Письма в ЖТФ. - 2004. - Т.30. - №.19. - С.80-86

22.Двуреченский А.В., Якимов А.И. Квантовые точки в системе Ge/Si. // Изв. ВУЗов. Материалы электронной техники. - 1999. - № 4. - С.4-10.

23.Пчеляков О.П., Болховитянов Ю.Б., Двуреченский А.В., Соколов Л.В., Никифоров А.И., Якимов А.И., Фойхтлендер Б. Кремний-германиевые наноструктуры с квантовыми точками: механизмы образования и электрические свойства// ФТП. - 2000. - Т.34. -№11. - С. 1281-1299.

24.Максимов К. С., Герасименко Н. Н., Вернер И. В., Павлюченко М.Н. Эффекты упорядочения при формировании наноструктур на основе SiGe/Si // Известия вузов. Электроника. - 2001. - № 2. - С.3-16.

25.Герасименко Н.Н., Протасенко В.В., Вернер И.В., Троицкий В.Ю. Самоорганизация поверхности кремния при ионном синтезе дисилицида кобальта // Известия Вузов. Электроника. - 2000. - № 4-5. - С.80-85.

26.Герасименко Н.Н., Джаманбалин К.К., Медетов Н.А. Самоорганизация в облученных материалах // Тез. докл. IV межд. конф. «Ядерн. и радиац. физика». Алматы. - 15-17 сентября. - 2003. - С.213-214.

27.Teichert С., Bean J. С., LagallyM. G. Self-organized nanostructures in Sij_ xGex films on Si(001) // Appl. Phys. A. - 1998. - V.67. - N.6. - P.675-685.

28.Tetelin C., Wallart X., Stievenard D., Nys J. P., Gravesteijn D. J. Evidence of Ge islands formation during thermal annealing of SiGe alloys: Combined atomic force microscopy and Auger electron spectroscopy study // J. Vac. Sci. Technol. B. - 1998. -V.16. -№.1. -P.137-141.

29.Vinh Le Thanh, Yam V., Boucaud P., Fortuna F., Ulysse C., Bouchier D., VervoortL., Lourtioz J.-M. Vertically self-organized Ge/Si(001) quantum dots in multiplayer structures // Phys. Rev. B. - 1999. - V.60. - №.8. - P.5851-5857.

30.Китаг Sunil, Trodahi H.J. Raman spectroscopy studies of progressively annealed amorphous Si/Ge superlattices // J. Appl. Phys. - 1991. - V.70 (6). - P.3088-3092.

31.Бурбаев T.M., Заварицкая Т.Н., Курбаров B.A., Мельник H.H., Цветков В.А., Журавлев К.С., Марков В.А., Никифоров А.И. Оптические свойства монослоев германия на кремний // ФТП. - 2001. - Т. 35. - №8. - С.979-984.

32.Alonso M.I., Winner К. Raman spectra of c-Sii„xGex alloys. // Phys. Rev. B. -1989. - V.39. - P.10056 - 10062.

33.Баллах М.Я., Востоков H.B., Гусев C.A., Дроздов Ю.Н. и др. Влияние диффузии Si на рост, параметры и фотолюминесценцию самоорганизующихся островков GeSi/Si(001) // Известия АН. Серия Физическая. - 2002. - Т.66. - №2. -С.161-164.

34.L.E. Brus. Electron-electron and electron-hole interactions in small semiconductor crystallites: The size dependence of the lowest excited electronic state // J. Chem. Phys. - 1984. - V.80. - №.9. - P.4403-4409.

35.Tinjod F., Mariette H.. Self-assembled quantum dot formation induced by surface energy change of a strained two-dimensional layer // Phys. stat. sol. (b). - 2004. -V.241. - №.3. - P.550-557.

36.Герасименко H.H., Джаманбалин K.K., Медетов H.A. Самоорганизованные наноразмерные структуры на поверхности и в объеме полупроводников - Алматы: Издательство «LEM». - 2002. - 192 с.

37.Sherrington I., Smith Е. Н., Fourier models of the surface topography of engineering components // Surface topography. - 1988. - V.l. - P.167-181.

38.Jianming Li, Li Lu, Ying Su, Man on Lai. Fractal-based description for the three-dimensional surface of materials // Journal of Applied Physics. - 1999. - V.86. -№5.-P. 2526-2532.

39.0denP.I., MajumdarA., BhushanB., Padmanabha A., Graham J.J. AFM Imaging, Roughness Analysis and Contact Mechanics of Magnetic Tape and Head Surfaces // Transactions of ASME, Journal of Tribology. - 1992. - V.l 14. - P.666-674.

40.HedmanA. Surface Characterization and Applications to Atomiuc Force Microscopy. Graduate diploma thesis. HLU-TH-EX-1994/72-E-SE.

41.Gomez-Rodriguez J. M., Baro A. M., SalvarezzaR. C. Fractal characterization of gold deposits by scanning tunneling microscopy // Journal of Vacuum Science and Technology. - 1991. - V.B9. - P.495-499.

42.Chesters S., Wang H. C., Kasper G. A fractal based method for describing surface roughness and texture // In Proc. of Institute of Environmental Science. - 1990. -P.316-322.

43.Апрелов С.А., Гайдуков Т.И., Герасименко H.H., Ланцова О.Ю., Павлюченко О.Н., Медетов Н.А. Фрактальный анализ самоорганизованных наноструктур в облученных полупроводниках // Тез. докл. межд. междисципл. симпоз. «Фракталы и прикладная синергетика». - Москва. - 2003. - С.302-303.

44.Герасименко Н.Н., Джаманбалин К.К., Медетов Н.А. Фрактальный анализ упорядоченности поверхностных микроструктур // Научный журнал Министерства

образования и науки Республики Казахстан «Поиск. Серия естественно-техническая». - 2004. - №4. - С. 156-162

45.Апрелов С.А., Гайдуков Г.Н., Герасименко Н.Н., Медетов Н.А.. Фрактальный анализ упорядоченности поверхностных микроструктур // Известия вузов. Электроника. - 2005. - №2. - С.25-31.

46.Aprelov S.A., Gerasimenko N.N., Medetov N.A.. Fractal analysis of self-organized structures in implanted semiconductors // Abstracts of 15th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. - 2006. - Italy. - 19-24 September.

47.Aprelov S.A., Gerasimenko N.N., Medetov N.A.. Fractal analysis of self-organized structures in implanted semiconductors // Тезисы докладов 6 межд. уральского семинара «Радиационная физика металлов и сплавов». - 2005. -Снежинск, Россия. - 20-26 февраля. - с.116

48.Тетельбаум Д.И., Трушин С.А., Михайлов А.Н., Мухаматуллин А.Х., Гапонова Д.М.. Фотолюминесценция кремния, облученного ионами, при комнатной температуре // Известия РАН. Серия физическая. - 2003. - Т.67. - № 2. -С.187-188.

49.Lee Y.H., Gerasimenko N.N., CorbettJ.W. EPR study of neutron-irradiated silicon: A positive charge state of the (100) split di-interstitial // Phys. Rev. B. - 1976. -V.14. - P.4506-4520.

50.Lee Y.H. Silicon di-interstitial in ion-implanted silicon // Appl. Phys. Lett. -1998.-V.73-P. 1119-1121.

51.Kalinin V.V., Aseyev A.L., Gerasimenko N.N., Obodnikov V.I., Stenin S.I. The formation of defects in Si under the radiation enhanced diffusion conditions // Radiation Effects. - 1980. - V.48. -P.13-18.

52.Eaglesham D.J., Stolk P.A., Grossmann H.-J., Haynes Т.Е., Poate J.M. Implant damage and transient enhanced diffusion in Si // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B. -1995 - V.106. - P.191-197.

53.Федина Л.И., Гутаковский A.K., Асеев А.Л. Новые типы протяжённых дефектов в кристаллах кремния, возникающие при совместной кластеризации вакансий и межузельных атомов // Изв. Вузов. Материалы электронной техники. -2000. -№ 3-С. 19.

54.Pan G.Z., Ostroumov R.P., Ren L.P., Lian Y.G., Wang K.L. Silicon Light

Emissions from Boron Implant-Induced Defect Engineering // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2006. - V.352. - P.2506-2509.

55.Герасименко H.H. // Труды второго советско-американского семинара по ионной имплантации. - 1976. - Новосибирск.

56.Абдуллин Х.А., Горелкинский Ю.В., Мукашев Б.Н., Токмолдин С.Ж. // Тезисы доклада на международной конференции "Кремний-2002". - 2002. Новосибирск.

57.KimJ., KirchhoffJ., WilkinsJ.W., KhanF.S. Stability of Si-Interstitial Defects: From Point to Extended Defects. // Phys. Rev. Lett. - 2000. - V.84. - P.503-506.

58.Kim J., Khan F.S., Canning F.S. Extended Si {311} defects // Phys. Rev. B. -1997. -V.55. - P. 16186-16197.

59.Coomer В .J., Goss J.P., Jones R., Óberg S., BriddonP.R. Identification of the tetra-interstitial in silicon // Condensed Matters. - 2001. - V.13. - P.L1-L7.

60.Eaglesham D.J., Stolk P.A., Gossmann H.J, Poate J.M. Implantation and transient В diffusion in Si: the source of the interstitials // Appl. Phys. Lett. - 1994. -V.65. - P.2305-2307.

61.Stolk P.A., Gossmsnn H.-J., Eaglesham D.J., Jacobson D.C., Rafferty C.S., Gilmer G.H., Jaraíz M., Poate J.M., Lufinan H.S., Haynes Т.Е. Physical mechanisms of transient enhanced dopant diffusion in ion-implanted silicon // J. Appl. Phys. - 1997. -V.81. -P.6031-6051.

62.Zhang L.H., Jones K.S., Chi P.H., Simons D.S. Transient enhanced diffusion without {311} defects in low energy B+ - implanted silicon. // Appl. Phys. Lett. - 1995. -V.67. - P.2025-2027.

63.Salisbury I.G., LorettoM.H. {113} Loops in electron-irradiated silicon // Philos. Mag. A. - 1979. - V.39. - P.317-323.

64.Kohyama M., TakedaS. Atomic structure and energy of the {113} planar interstitial defects in Si // Phys. Rev. B. - 1992. - V.46. - P.12305-12315.

65.Benton J.L., Halliburton K., Libertino S., Eaglsham D.J., Coffa S. Electrical signatures and thermal stability of interstitial clusters in ion implanted Si // J. Appl. Phys. - 1998. - V.84. - P.4749-4756.

66.Benton J.L., Libertino S., Kringhoj P., Halliburton K., Eaglsham D.J.,

Poate J.M., Coffa S. Evolution from point to extended defects in ion implanted silicon // J. Appl. Phys. - 1997. -V.82. - P. 120-125.

67 Jaraiz M., Gilmer G.H., Poate J.M., De la Rubia T.D. Atomistic calculations of ion implantation in Si: Point defect and transient enhanced diffusion phenomena. // Appl. Phys. Lett. - 1996. - V.68. - P.409-411.

68.CowemN.E.B., ManninoG., StolkP.A., RoozeboomF., Huizing H.G.A., Van Berkum J.G.M., CristianoF., ClaverieA., Jaraiz M. Energetics of Self-Interstitial Clusters in Si // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V.82. - P.4460-4463.

69.AraiN., TakedaS., KohyamaM. Self-Interstitial Clustering in Crystalline Silicon // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.78. - P.4265-4268.

70.Kirn J., KirchhoffF., AulburW.G., WilkinsJ.W., KhanF.S., KresseG. Thermally Activated Reorientation of Di-interstitial Defects in Silicon // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V.83. - P.1990-1993.

71.Libertino S., Coffa S., Benton J.L. Formation, evolution, and annihilation of interstitial clusters in ion-implanted Si // Phys. Rev. B. - 2001. - V.63. - P.195206-195220.

72.Мудрый A.B., ПатукА.И., Ларионова Т.П., ЕмцевВ.В., Давыдов В.Ю., Оганесян Г., Ульяшин А.Г., Джоб Р., Фарнер В.Р. Люминесценция пленок кремния на сапфире, облученных высокоэнергетическими частицами // Труды четвертой межд. конф. «Взаимодействие излучений с твердым телом». - 2001. - 3-5 октября -Минск.-С.189.

73.Schmidt O.G., DenkerU., EberlK., Kienrle О., Ernst F. Resonant tunneling diodes made up of stacked self-assembled Ge/Si islands // Appl. Phys. Lett. - 2000. -V.77. - P.4341-4343.

74.Wai Lek N.G., Louren<?o M.A., Gwilliam R.M., Ledain S„ Shao G., HomewoodK.P. An efficient room-temperature silicon-based light-emitting diode // Nature. - 2001. - V.410. - P. 192-194.

75.Герасименко H.H., Михайлов A.H., Козловский B.B., Запорожан О.А., Медетов Н.А., Смирнов Д.И., Павлов Д. А., Бобров А.И.. Структура и люминесценция кремния, облученного протонами // Перспективные материалы. -2013. -№8. - С.18-23.

76.David M.-L., Oliviero E., Ratchenkova A., Gerasimenko N.N., Declemy A., Barton J.-F., van Veen A., Beaufort M.F. Defects created by implantation at different temperatures in silicon // Solid State Phenomene. - 2002. - V.82-84. - P.285-290.

77.Arakawa K., Saitoh K., Mori H., Ono R.. Comparison among the formation processes of extended defects in Si under irradiation with low-energy H+, He+ ions and high-energy electrons / Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res. B. - 2003. - V.206. - P.76-80.

78.Герасименко H.H., Двуреченский A.B., Романов С.И., Смирнов JI.C. Об эффектах при больших дозах, внедренных в полупроводник ионов. // ФТП. - 1973.

- Т.7. - С.2195-2199.

79.Герасименко Н.Н., Тыныштыкбаев К.Б. Образование радиационных дефектов в кремнии, содержащем атомы водорода // ФТП. - 1980. - Т. 14. - №9. -С.1673-1676.

80.Физические процессы в облученных полупроводниках. Под ред. Смирнова Л.С. - Наука. - Новосибирск. - 1977. - С.191-219. - 218 с.

81.Вихрев Б.И., Герасименко Н.Н., Двуреченский А.В., Смирнов Л.С. Взаимодействие в кремнии атомов водорода с дефектами, внедренными ионной бомбардировкой // ФТП. - 1974. - Т.8. -№7. - С.1345-1348.

82.Gerasimenko N.N., Rolle М., Cheng Li-Jen, Lee Y.H., Corelli J.C., Corbett J.W. Infrared Absorption of Silicon Irradiated by Protons // Phys. stat. sol. (b). - 1978. -V.90. -P.689-695.

83.Nanoscale Materials in Chemistry, Edited by K. J. Klabunde. - Wiley. - 2001.

- 285 p.

84.Hawa Т., Henz В., Zachariah M.. Computer Simulation of Nanoparticle Aggregate Fracture // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. - 2007. - V.1056. - P.HH08-45

85.Chamov A., Gerasimenko N., Khanin V., Medetov N.. Formation of periodical relief during FIB processing of Si // Abstracts of 17th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. - 2010. - Montreal, Canada - 22-27 August. - C.86.

86.Gerasimenko N.N., Chamov A.A., Medetov N.A., Khanin V.A. Specific Features of Relief Formation on Silicon Etched by a Focused Ion Beam. // Technical Physics Letters. - 2010. - V.36. -№.11.- P.991-993.

87.Chason E., Aziz M.J. Spontaneous formation of patterns on sputtered surfaces // Scripta mater. - 2003. - V.49. - №.10. - P.953-959.

88.Mayr S.J., Averback R.S. Surface Smoothing of Rough Amorphous Films by Irradiation-Induced Viscous Flow // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V.87. - №19. - P.196106-196109.

89.Mayr SJ., Ashkenazy Y., Able K., Averback R.S. Mechanisms of Radiation-'Induced Viscous Flow: Role of Point Defects // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V.90. - №5. -P.055505-055508.

90.Volkert C.A. Stress and plastic flow in silicon during amorphization by ion bombardment//J. Appl. Phys. - 1991. - V.70. -P.3521-3527.

91.Nakai A., Aoki Т., Seki Т., Matsuo J., Takaoka G.H., Yamada I.. Modeling of surface smoothing process by cluster ion beam irradiatiion // Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res. B. - 2003. - V.206. - P.842-845.

92.Goswami D.K., Dev B.N. Nanoscale self-affme surface smoothing by ion bombardment // Phys. Rev. B. - 2003. - V.68. - P.033401-033404.

93.Insepov Z., Hassanein A., Norem J., Swenson D.R. Advanced surface polishing using gas cluster ion beams // Nucl. Instr. and Meth. In Phys. Res. B. - 2007. - V.261. -P.664-668.

94.Castro M., Cuerno R.. Hydrodynamic approach to surface pattern formation by ion beams //Applied Surface Science. - 2012. - V.258. -№.9. -P.4171-4178.

95.Старков B.B. Получение, свойства и применение пористого кремния // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2009. - №.4. - С. 13-22.

96.Mason M.D., Sirbuly D.J., Buratto S.K. Correlation between bulk morphology and luminescence in porous silicon investigated by pore collapse resulting from drying // Thin Solid Films. - 2002. - V.406. - P.151-158.

97.Тыныштыкбаев К.Б., Рябикин Ю.А., Айтмукан Т., Мить К.А., Ракыметов Б.А. Динамика формирования мозаичной структуры пористого кремния при длительном анодном травлении в электролитах с внутренним источником тока // ФТТ. - 2011. - Т.53. - №.8. - С.1498-1504.

98.Старков В.В., Цейтлин В.М., Конли И., Престинг X., Кениг У., Вяткин А.Ф. Неупорядоченное формирование макропор в кремнии р-типа // Микросистемная техника. - 2001. - №7. - С.35-39.

99.Старков В.В., Старостина Е.А., Конли И., Престинг X., Кениг У., Вяткин

A.Ф. Упорядоченное формирование макропор в кремнии р-типа // Микросистемная техника. - 2001. -№.8. - С.34-38.

ЮО.Старков В.В., Шабельников Л.Г., Григорьев М.В., Ушакова А.П. Рентгеновские фокусирующие элементы, сформированные фотоанодным травлением кремния // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 1999.-№1 - С.146-151.

101.Старков В.В., Конли И., Престинг X., Кениг У., Вяткин А.Ф., Цейтлин

B.М. Пористые кремниевые фольги // Микросистемная техника. - 2002. - №2. -

C.34-38.

Ю2.Старков В.В., Иржак Д.В., Рощупкин Д.В. Исследование деформаций, возникающих при формировании градиентно-пористой структуры кремния // Деформация и разрушение материалов. - 2008. - №10. - С.6-11.

ЮЗ.Старков В.В., Гаврилин Е.Ю., Вяткин А.Ф., Емельянов В.И., Еремин К.И. Перераспределение макропор и их структура при анодном травлении одноосно напряженной поверхности кремния // Перспективные материалы. - 2003. -№6. - С.25-32.

Ю4.Черемской П.Г., Бетехтин В.П., Слезов В.В. Поры в твердом теле. - М.: Энергоатомиздат. - 1990. - 376 с.

105.Емельянов В.И. Самоорганизация упорядоченных дефектно-деформационных микро- и наноструктур на поверхности твердых тел под действием лазерного излучения // Квантовая электроника. - 1999. - Т.28. - №7. -С.2-18.

Юб.Емельянов В.И., Старков В.В. Нелинейная динамика самоорганизации гексагональных ансамблей пор при окислении и травлении металлов и полупроводников. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2006. - №6. - С.116-131.

107.Леденцов H.H., Устинов В.М., Щукин В.А., Копьев П.С., Алферов Ж.И., Бимберг Д. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры // ФТП. - 1998. - Т.32. - №4. - С.385-410.

108.Федина Л.И., Асеев А. Л.. Атомные механизмы кластеризации собственных точечных дефектов в кремнии. В кн. Нанотехнологии в

полупроводниковой электронике. Под ред. А.Л.Асеева. - Новосибирск. - 2004. -С.179-201.

Ю9.Тимохов Д.Ф., Тимохов Ф.П. Влияние кристаллографической ориентации кремния на формирование кремниевых нанокластеров в процессе анодного электрохимического травления // ФТП. - 2009. - Т.43. - №1. - С.95-99.

ПО.Кукушкин С.А., Осипов А.В. Процессы конденсации тонких пленок // УФН. - 1998. - Т.168. - №10. - С.1083-1116.

111.Eaglesham J., White А.Е., Feldman L.C., Moriya N., Jacobson D.C.. Equilibrium shape of Si // Phys.Rev.Lett. - 1993. - V.70 - P. 1643-1646.

112.Bolkhovityanov Yu.B., Yudaev V.I., Gutakovsky A.K.. The initial stages of heteroepitaxy from the liquid phase at a low misfit: InGaAsP on GaAs // Thin Solid Films. - 1986. - V.137. - P.l 11-121.

ПЗ.Шкляев A.A., Ичикава M.. Предельно плотные массивы наноструктур германия и кремния // УФН. - 2008. - Т.178. - №2. - С.139-169.

1 Н.Беляков Л.В., Горячев Д.Н., Сресели О.М.. Роль синглетного кислорода при образовании нанопористого кремния // ФТП. - 2007. - Т.41. - №12. - С. 14731476.

115.Киселёв В.Ф., Крылов О.В., Электронные явления в адсорбции и катализе на полупроводниках и диэлектриках. - М.:Наука. - 1979. - 232 с.

116.Bruel М., Aspar В., Charlet В., Maleville С., Poumeyrol Т., Soubie А., Auberton-Herve A.J., Lamure J.M., Barge Т., Metral F., Trucchi S. "Smart cut": a promising new SOI material technology // Electron. Lett. - 1995. - V.31 -P.1201-1202.

117.Попов В.П., Антонова А.И., Французов A.A., Сафронов Л.Н., Феофанов Г.Н., Наумова О.В., Киоанов Д.В. Свойств структур и приборов на кремний - на -изоляторе // ФТП. - 2001. - Т.З5. - №9. - С. 1075-1083.

118.Kilanov D.V., Safronov L.N., Popov V.P. Intra red absorption by hydrogen-passivated cracks in silicon // Solid State Phenomena. - 2002. - V.82-84. - P.155-162.

119.Tong Q.Y., Scholz R., Gosele U., Lee Т.Н., Huang L.J., Chao Y.L, Tan T.Y. A "smarter-cut" approach to low temperature silicon layer transfer // Appl. Phys. Lett. -1998. - V.72. -P.49-51.

120. Popov V.P., Safronov L.N., Nikiforov A.I., Sholz R. Atomically flat surface of hydrogen transferred Si film with boron delta doped layer // ECS Proceedings. -V.2005-06. - P.346-355.

121. Вавилов B.C., Кив A.E., Ниязова О.P. Механизмы образования и миграции дефектов в полупроводниках. - М.: Наука. - 1981 - 368 с.

122. Герасименко H.H., Джаманбалин К.К., Медетов H.A. Физические основы радиационной стойкости приборов и интегральных схем на кремнии // Тез. докл. межд. паучно-практ. коиф. «Снежинск и наука 2003, Совр. пробл. Атомной науки и техники». - Снежинск. — С.233.

123. Gerasimenko N., Smirnov D., Medetov N. Radiation Hardness of Semiconductor Nanostructures // Abstracts of 16th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. — 2008. - Dresden, Germany.

124. Смирнов Д.И., Герасименко H.H., Медетов H.A. Радиационная стойкость наноструктур // Межд. науч.-техн. конф. «Микроэлектроника и наноинженерия - 2008». — 2008. - Москва, Зеленоград.

125. Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A. Радиационная стойкость наноструктур // Тезисы докл. 8 межд. уральского семинара «Радиационная физика металлов и сплавов». — 2009. - Снежинск, Россия. - С.72-73.

126. Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A., Мамайкин A.B. Радиационная стойкость наноструктур // Материалы межд. науч.-техн. коиф. «Микро- и ианотехнологии в электронике». - 2009. - Нальчик, Россия. - С. 15.

127. Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A., Мамайкин A.B. Радиационная стойкость наноструктур. // Тезисы докл. VII межд. конф. «Кремний -2010». - 2010. - Нижний Новгород, Россия. - С. 134.

128. Герасименко H.H., Медетов H.A., Смирнов Д.И., Мамайкин A.B. Радиационная стойкость наноструктур // Труды межд. науч.-техн. конф. и молодежной школы-семинара «Нанотехнологии-2010». 4.1. - 2010. -Дивноморское, Россия. - С.253-254.

129. Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A., Запорожан O.A. Влияние размерных эффектов на радиационную стойкость нанокристаллических материалов // Известия Вузов. Электроника. - 2013. - №6(104). - С.31-38.

130.Krasheninnikov A.V. Irradiation-induced phenomena in carbon nanotubes. To appear in Chemistry of Carbon Nanotubes, http://www.acclab.helsinki.fi/~akrashen/ chapter/kra_bookForm.pdf.

131.0svdth Z., Vertesy G., Tapaszto L., Weber F., Horvath Z.E., Gyulai J., Biro L.P. Atomically resolved STM images of carbon nanotube defects produced by Ar+ irradiation // Phys. Rev. B. - 2005. - V.72. - P.045429-045434.

132.Krasheninnikov A.V., Nordlund K., Sirvi5 M., Salonen E., Keinonen J. Formation of ion-irradiation-induced atomic-scale defects on walls of carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2001. - V. 63. - P.245405-245410.

133.Krasheninnikov A.V., Nordlund K.. Stability of irradiation-induced point defects on walls of carbon nanotubes // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2002. - V.20. - P.728-733.

134.Gomez-Navarro C., De Pablo P.J., Gomez-Herrero J., Biel B., Garcia-Vidal F.J., Rubio A., Flores F. Tuning the conductance of single-walled carbon nanotubes by ion irradiation in the Anderson localization regime // Nature Materials. - 2005. - V.4. -№7 - P.534-539.

135.Banhart F.. Irradiation effects in carbon nanostructures // Rep. Prog. Phys. -1999. - V.62. - №8. - P.l 181-1221.

136.Shaw H.C., Liu D., Jacobs B.W., Ayres V.M., Ronningen R.M., Zeller A.F., Crimp M.A., Plalpern J., He M-Q, Harris G.L., Petkov M.P. Performance of Nanomaterials and Actively Running Nanocircuits During Heavy Ion Irradiation // 12th NASA Symposium on VLSI Design. - 2005. - Coeur d'Alene, Idaho, USA.

137.Basiuk V.A., Kobayashi K., Kaneko T., Negishi Y., Basiuk E.V., Saniger-Blesa J.-M. Irradiation of single-walled carbon nanotubes with high-energy protons // Nano Letters. - 2002. - V.2. - P.789-791.

138.Stahl H., Appenzeller J., Martel R., Avouris Ph., Lengeler B. Intertube Coupling in Ropes of Single-Wall Carbon Nanotubes // Phys. Rev. Lett. - 2000. - V.85. -P.5186-5189.

139.http://sst.pennnet.com/display_article/290689/5/WNART/none/UPFRN/IITC-PREVIEW:-CNT-interconnects-target-32nm/?dcmp=WaferNEWS

HO.Ursaki V.V., Tiginyanu I.M., Volciuc О., Рора V., Skuratov V.A., Morkoç H. Nanostructuring induced enhancement of radiation hardness in GaN epilayers // Appl. Phys. Lett.- 2007. - V.90.-P.161908-161910.

141.Leon R., Swift G.M., Magness В., Taylor W.A., Tang Y.S., Wang K.L., Dowd P., Zhang Y.H. Changes in luminescence emission induced by proton irradiation: InGaAs/GaAs quantum wells and quantum dots // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V.76. -№15. - P.2074-2076.

142.Chaparro S.A., Drucker J., Zhang Y., Chandrasekhar D., McCartney M.R., David J. Smith Strain-driven alloying in Ge/Si(100) coherent islands // Phys. Rev. Lett. -1999. - V.83. - №6. - P. 1199-1202.

143. Piva P.G., Goldberg R.D., Mitchell I.V., Labrie D., Leon R., Charbonneau S., Wasilewski Z.R., Fafard S. Enhanced degradation resistance of quantum dot lasers to radiation damage // App. Phys. Lett. - 2000. - Y.77. - №5. - P.624-626.

144.Ribbat C., Sellin R., Grundmann M., Bimberg D, Sobolev N.A., Carmo M.C. Enhanced radiation hardness of quantum dot lasers to high energy proton irradiation // Electronics Lett. -2001. -Y.37. -№3. -P.174-175.

145.Коетишко Б.М., Орлов A.M.. Влияние последовательного электронного и лазерного облучения на фотолюминесценцию пористого кремния // ЖТФ. - 1998. - Т.68. - №3. - С.58-63.

Нб.Ушаков В.В., Дравин В.А., Мельник Н.Н., Караванский В.А., Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю. Радиационная стойкость пористого кремния // ФТП. - 1997. - Т.31. - № 9. - С.1126-1129.

147.Риссел X., Руге И.. Ионная имплантация. - М.: Наука. 1983. - 362 с.

148.Ушаков В.В., Дравин В.А., Мельник Н.Н., Заварицкая Т.В., ЛойкоН.Н., Караванский В.А., Константинова Е.А., Тимошенко В.Ю. Ионная имплантация пористого фосфида галлия // ФТП. - 1998. - Т.32. - №8. - С.990-994.

149.Djurabekova F., Pakarinen О., Backman M., Nordlund К., Araujo L.L., Ridgway M.C. Amorphization of Ge and Si nanocrystals embedded in amorphous silica under ion irradiation // Proceedings of the XVI International Conference on Ion Beam Modification of Materials. -2008. - Dresden, Germany. - P.1235-1238.

150.Качурин Г.А., Яновская С.Г., Ruault M.-O., Гутаковский A.K., Журавлев K.C., Kaitasov О., Bernas H. Действие облучения и последующего отжига

на нанокристаллы Si, сформированные в слоях Si02 // ФТП. - 2000. - Т. 34. - №8. -С.1004-1009.

151.Kachurin G.A., Yanovskaya S.G., Zhuravlev K.S., Ruault M.-O. The role of nitrogen in the formation of luminescent silicon nanoprecipitates during heat treatment of Si02 layers implanted with Si+ ions // Semiconductors. - 2001. - V.35. - №10. - P.l182-1186.

152.Романов С.И., Смирнов JI.C. О взаимодействии точечных дефектов с границей раздела Si-Si02 // ФТП. - 1976. - Т. 10. - №5. - С.876-881.

153.Кошкин В.М. Зоны неустойчивости и короткоживущие дефекты в физике кристаллов // Физика низких температур. - 2002. - Т.28. - №8/9. - С.963-977.

154.Smith R.L., Collins S.D. Porous silicon formation mechanisms //J.Appl.Phys.

- 1992. - V.71. - №8. -P.R1-R22.

155.Лабунов B.A., Бондаренко В.П., Борисенко B.E. Получение, свойства и применение пористого кремния // Зарубежная электронная техника. - 1978. - №15.

- С.3-27.

156.Theis W. Optical properties of porous silicon // Surf. Science Rep. - 1997. -V.29. -P.91-192.

157.Lehmann V., Stengl R., Luigart A. On the morphology and the electrochemical formation mechanism of mesoporous silicon // Mat. Sci. and Engineering. - 2000. - V.69-70. - №11-12. - P.l 1-22.

158.Canham L.T., Groszek A.J. Characterization of microporous silicon by flow calorimetry: comparison with a hydrophobic Si02 molecular sieve // J. Appl. Phys. -1992. - V.72. - №4. - P.1558-1565.

159.Корсунская H.E., Стара T.P., Хоменкова Л.Ю., Свеженцова Е.В., Мельничеко Н.Н., Сизов Ф.Ф.. Природа излучения пористого кремния, полученного химическим травлением // ФТП. - 2010. - Т.44. - №1. - С.82-86.

160.Хохлов А.Г., Валиуллин P.P., Karger J., Зубарева Н.Б., Степович М.А. Использование методов растровой электронной микроскопии и ЯМР-криопорометрии для оценки размеров пор в пористом кремнии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - №12. - С.90-93.

161.Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. - 1990. - V.57(10). - P.1046-1049.

162.Schuppler S., Friedman S.L., Marcus M.A., Adler D.L., Xie Y.-H., Ross F.M., Harris T.D., Brown W.L., Chabal Y.J., Brus L.E., Citrin P.H. Dimensions of luminescent oxidized and porous silicon structures // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V.72. - P.2648-2651.

163.Kanemitsu Y., Uto H., Masumoto Y., Matsumoto Т., Futagi Т., Mimura H. Microstructure and optical properties of free-standing porous silicon films: Size dependence of absorption spectra in Si nanometer-sized crystallites // Phys. Rev. B. -1993. - V.48. - P.2827-2830.

164.Heitmann J., Scholz R., Schmidt M., Zacharias M. Size controlled nc-Si synthesis by Si0/Si02 superlattices // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2002. - V.299. -P.1075-1078.

165.Nishida A., Nakagawa K., Kakabayashi H., Shimada T. Microstructure of visible light emiting porous silicon // Jpn. J. Appl. Phys. - 1992. - V.31. - P.L1219-L1222.

166.Morisaki H. Above-band-gap photoluminescence from Si fine particles // Nanotechnology. - 1992. -№3. - P. 196-201

167.Gardelis S., Hamilton B. The effect of surface modification on the luminescence of porous silicon // J. Appl. Phys. - 1994. - V.76. - №9. - P.5327-5333.

168.Булах Б.М., Корсунская H.E., Хоменкова Л.Ю., Старая Т.Р., Шейнкман М.К. О влиянии процесса окисления на эффективность и спектр люминесценции пористого кремния // ФТП. - 2006. - Т.40. - №5 - С.614-620.

169.Агекян В.Ф., Апрелев A.M., Лайхо Р., Степанов Ю.А.. Воздействие контакта с воздухом на спектр фотолюминесценции пористого кремния // ФТТ. -2000. - Т.42. - №.8. - С.1393-1396

170.Maruyama Т., Ohtani S. Photoluminescence of porous silicon exposed to ambient air // Appl.Phys.Lett. - 1994. - V.65. - №11. - P.l346-1348

171.The Physics of Hydrogenated Amorphous Silicon II. Ed. by Joannopoulos J.D., Lucovsky G.. - Springer. - 1984. - 360 p.

172.Vigliante A., Kasper N., Brechbuehl J., Nolot E. Applications of X-Ray Characterization for Advanced Materials in the Electronics Industry // Metallurg. Mater. Transac. A. -2010. - V.41. -№5. - P. 1167-1173.

173.Parikh A., Yarbrough W., Mason M., Sridhar S., Chidambaram P.R., Cai Z. Characterization of structure and morphology of an advanced p-channel field effect transistor under uniaxial stress by synchrotron x-ray diffraction // Appl. Phys. Lett. -2007.-V. 90.-P.172117-172119.

174.Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A., Мамайкин A.B. Рентгеновские методы исследования микро- и наноэлектронных структур на основе кремния // Тезисы докл. VII межд. конф. «Кремний - 2010». - 2010. -Нижний Новгород, Россия. - С.221.

175.Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Медетов H.A. Возможности исследования имплантированных структур на многофункциональном рентгеновском комплексе «X-ray MiniLab» // Тезисы докл. III Всеросс. конф. «Физические и физико-химические основы ионной имплантации». - 2010. -Нижний Новгород, Россия. - С. 144-145

176.Герасименко H.H., Рыгалин Б.Н., Смирнов Д.И., Медетов H.A. Радиационные методы в нанотехнологиях // Труды VIII межд. конф. «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов». - 2011. - Курск. - С.88-109

177.Герасименко H.H., Смирнов Д.И., Турьянский А.Г., Медетов H.A. Использование многофункционального рентгеновского рефлектометра для анализа твердотельных структур микро- и наноэлектроники // Известия вузов. Электроника. -2011. -№5(91). -С.99-106.

178.Смирнов Д.И., Герасименко H.H., Турьянский А.Г., Медетов H.A. Многофункциональный рентгеновский комплекс как универсальный инструмент исследования нано- и микроэлектронных структур // Тезисы докл. VII нац. конф. "Рентгеновское, синхротронное излучения, нейтроны и электроны для исследования наносистем и наноматериалов. Нано-Био-Инфо-Когнитивные технологии - 2011". - 2011. - Москва. - С.511

179.Герасименко H.H., Медетов H.A., Смирнов Д.И. Радиационные методы в нанотехнологиях // Сборник трудов I межд. конф. «Инновационные технологии. Реальность и перспективы». -2010. - Курчатов, Казахстан. - С.12-34.

180.Турьянский А.Г., Виноградов A.B., Пиршин И.В. Двухволновой рентгеновский рефлектометр // ПТЭ. - 1999. - №1. - С. 105-111.

Ш.Турьянский А.Г., Герасименко Н.Н., Пиршин И.В., Сенков В. Многофункциональный рентгеновский рефлектометр исследования наноструктур // Наноиндустрия. - 2009. - №5(17). - С.40-45.

182.Турьянский А.Г., Пиршин И.В. Рентгеновская рефрактометрия поверхностных слоев // ПТЭ. - 1999. - №6. - С. 104-111.

183.Touryanski A.G., Vinogradov A.V., Pirshin I.V. X-ray reflectometer. USA Patent No. 6041098, US CI. 378-70 (2000).

184.Турьянский А.Г., Пиршин И.В. Рентгеновский эшелон-монохроматор из пиролитического графита // ПТЭ. - 1998. - №5. - С. 118-122.

185.Nesterets Ya.I., Punegov V.I., Pirshin I.V., Touryanski A.G., Vinogradov A.V., Foerster E., Podorov S.G. Application of Statistical Dynamical Theory of X-Ray Diffraction to Calculation of the HOPG Echelon-Monochromator parameters // Phys. Stat. Solidi A. -2000. - V.l79. -P.311-317.

186.Герасименко H.H., Турьянский А.Г., Cherner Y., Медетов H.A., Смирнов Д.И. Организация удаленного массового доступа к уникальному оборудованию, сопряженному с виртуальной обучающей системой // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2013. - №2. - С.44-51.

187.Cherner Y., Karim A., Khan A. et al. Using Simulation-based Hybrid and Multilevel Virtual Labs for Fiber Optics, Photonics, and Telecom Education // Proc. ASEE Annual Conference. - 2008. - Pittsburg, USA.

188.Cherner Y., Wallman S. Using Virtual and Hybrid Laboratories in Biomanufacturing Education and Professional Training // Proc. ASEE Annual Conf. -2011.-Vancouver, (ВС).

189.Feshchenko R.M., Pirshin I.V., Touryanski A.G., Vinogradov A.V. New Methods of X-Ray Reflectometry of Solids and Thin Solid Films // J. Russian Laser Res.

- 1999. - V.20. - №2. - P.136-151.

190.Герасименко H.H., Жуков А.А., Герасименко H.H. (мл.), Тарасенков A.H., Ловягин И.В. Аномальное дефектообразование в монокристаллическом кремнии при имплантации ионов фтора // Изв. вузов. Электроника. - 2005. - №4-5.

- С.185-187.

191.Герасименко Н.Н. (мл.), Герасименко Н.Н., Троицкий В.Ю., Пархоменко Ю.Н. Термооптический контроль состояния поверхности кремния // Изв. вузов. Материалы электронной техники. - 2004. - №12. - С.20-24.

192.0no Y., Kimura Y., Ohta Y., Nishida N. Antireflection effect in ultrahigh spatial-frequency holographic relief gratings // Appl. Opt. - 1987. - V.26. - P.1142-1146

193.Gerasimenko N., Kulevoy T., Yakushin P., Seleznev D., Medetov N., Zaporozhan O. Silicide formation by pulse high Current Rhenium Ion Beam // Abstracts of 17th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. - 2010. -Montreal, Canada - C.59.

194.Seleznev D., Kropachev G., Gerasimenko N., Kozlov A., Kuibeda R., Petrenko S., Kulevoy T., Zaporazhan O., Medetov N. ITEP MEWA Ion Beam for Rhenium Silicide Production //Abstracts 13th International Conference on Ion Sources. -2009. - Gatlinburg, Tennessee, USA. - P.161.

195.Medetov N.A. The study of the composition of the natural nanostructured material - chrysotile asbestos // Eurasian Physical Technical Journal. - 2012. - V.9. -№2(18).-P.3 8-42.

196.Yada K.. Study of microstructure of chrysotile asbestos by high-resolution electron microscopy // Acta Cryst. - 1971. - All. - P.659-664.

197.Кулеманов И., Герасименко H. Неорганические нанотрубки: синтез и свойства // Наноиндустрия. - 2008. - №5. - С. 18-23

198.Chen Z., Zhang L., Tang Y., Jia Z.. Adsorption of nicotine and tar from the mainstream smoke of cigarettes by oxidized carbon nanotubes // Applied Surface Science. - 2006. - V.252. - P.2933-2937.

199.Смирнов Д.И., Гиниятуллин P.M., Зюльков И.Ю., Медетов H.A., Герасименко Н.Н. Проблемы измерения параметров элементов и структур современной микро- и наноэлекгроники на примере диффузионно-барьерных структур TiN/Ti. // Письма в ЖТФ. - 2013. - Т.39. -№14. - С.34-42.

200.Wilson S.R., Tracy C.J., Freeman J.L., Jr. Handbook of Multilevel Metalliztaion For 1С. -Noyes Publications. - 1994. - 887 p.

201.Doering R., Nishi Y.. Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology. - Taylor & Francis Group. - 2008. - 1722 p.

202.Tompkins H.G., Irene E.A.. Ellipsometry and polarized light. - William Andrew Inc. -2005.-902 p.

203.Ulyanenkov A., Sobolewski S. Extended genetic algorithm: application to x-ray analysis. // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - V.38. - №10A. -P.A235-A238.

204.Parratt L.G. Surface Studies of Solids by Total Reflection of X-Rays // Phys. Rev. - 1954. - V.95. - P.359-369.

205.NevotL., Croce P. Caractérisation des surfaces par réflexion rasante de rayons X. Application à l'étude du polissage de quelques verres silicates // Rev. Phys. Appl. - 1980. - V.15. -P.761-779.

206.http://www.sspectra.com/sopra.html

207.Мухамедшина Д.М., Бейсенханов Н.Б., Мить K.A., Дмитриева Е.А. Медетов Н.А. Применение термических и плазменных обработок для модификации свойств тонких пленок SnÛ2 // Перспективные материалы. - №1. - 2012. - С.35-42.

208.Gorley P.M., Khomyak V.V., Bilichuk S.V., Orletsky L.G., Horley P.P., Grechko V.O. SnÛ2 Films: formation, electrical and optical properties // Materials Science and Engineering. -2005. -V. 118. - P. 160-163.

209.Васильев А., Олихов И., Соколов А. Газовые сенсоры для пожарных извещателей // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 2005. - №2. - С.24-27.

210Jiang J.C., Lian К., Meletis E.I. Influence of oxygen plasma treatment on the microstructure of SnOx thin films // Thin Solid Films. - 2002. - V.411. - P.203-210.

211.Chatelon J.P., Terrier C., Roger J.A. Influence of elaboration parameters on the properties of tin oxide films obtained by the sol-gel procès // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 1997. - V.10. -P.55-65.

212.Karapatnitski I.A., Mit' K.A., Mukhamedshina D.M., Beisenkhanov N.B. Optical, structural and electrical properties of tin oxide films prepared by magnetron sputtering // Surface and Coat. Technol. - 2002. - V.151-152. - P.76-81.

213Mukhamedshina D.M., Beisenkhanov N.B., Mit' К.A., Valitova I.V., Botvin V.A. Investigation of properties of thin oxide films SnOx annealed in various atmospheres // Thin Solid Films. - 2006. - V.495. - №1-2. - P.316-320.

214.Mukhamedshina D.M., Beisenkhanov N.B., Mit К.A., Botvin V.A., Valitova I.V., Dmitrieva E.A. Influence of plasma treatments on the properties in SnOx thin films // Journal of High Temperature Material Processes. - 2006. - V. 10. - №.4. - P.603-616.

215.Parratt L.G. Surface Studies of Solids by Total Reflection of X-Rays. // Phys. Rev. - 1954. - V.95. - P.359-369.

216.StoevK., Sakurai K. Recent theoretical models in grazing incidence X-ray reflectometry // Rigaku J. - 1997. - V.14. - №2. - P.22-37.

217.StoevK., Sakurai K. Review on grazing incidence X-ray spectrometry and reflectometry // Spectrohimika Acta B. - 1999. - V.54. - P.41-82.

218.CroceP., NevotL. Étude des couches minces et des surfaces par réflexion rasante, spéculaire ou diffuse, de rayons X // Revue Phys Appl. - 1976. - V.l 1. - №1. -P.113-125.

219.Жиглявский A.A., Жилинскас А.Г. Методы поиска глобального экстремума. - M.: Наука. - 1991. - 248 с.

220.Wormington M., Panaccione С., Matney К.М., Bowen D.K. Characterization of structures from X-ray scattering data using genetic algorithms // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. - 1999. - V.357(1761). - P.2827-2848.

221.Карташов Д.А., Герасименко H.H., Медетов H.А., Турьянский А.Г., Цехош В.И.. Эффективность генетического алгоритма при анализе данных рентгеновской рефлектометрии. // Известия вузов. Электроника. - №3(83). - 2010. - С.74-78.

222.Gerasimenko N.N., Kartashov D.A., Medetov N.A. Genetic algorithm, bees algorithm and extended bees algorithm efficiency comparison for X-ray reflectogram decoding application // Eurasian Physical Technical Journal. - 2010. - V.7. - №1(13). -P.51-55.

223.Герасименко H.H., Карташов Д.А., Медетов H.А., Орлов P.C. Программа расчета рентгеновских рефлектограмм на видеокартах NVidia с технологией CUDA. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010615187. Российская Федерация. Заявка №2010613431. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 11.08.2010.

224.Bramlette M.F., Bouchard Е.Е. Genetic Algorithms in Parametric Design of Aircraft in Handbook of Genetic Algorithms. - New York: Van Nostrand Reinhold. -1991. -ch.10. -P.109-123.

225.Winter G., Periaux J., Galan M., Cuesta P. Genetic Algorithms in Engineering and Computer Science. - Wiley. - 1995. - ch.19. -P.371-396.

226.Anderson В., McDonnell J., Page W. Configuration Optimization of Mobile Manipulators with Equality Constraints Using Evolutionary Programming // Proc. 1st Annu. Conf. on Evolutionary Programming. - San Diego, CA, USA. - 1992. - P.71-79.

227.Schaffer J.D., Eshelman L.J. Designing Multiplierless Digital Filters Using Genetic Algorithms // Proc. 5th Int. Conf. on Genetic Algorithms. - San Mateo, CA, USA.- 1993.-P.439-444.

228.Back Т., Heistermann J., Kappler C., Zamparelli M. Evolutionary Algorithms Support Refueling of Pressurized Water Reactors // Proc. 3rd IEEE Conference on Evolutionary Computation. - Piscataway, NJ, USA. - 1996. - P.104-108

229.Доронин В.А. Применение Генетического Алгоритма для Оптимизации Складских Запасов. // Материалы 9 науч.-техн. семинара. - М.: МИЭМ. - 2006. -С.117-122

230.Goonatilake S., Treleaven P. Intelligent Systems for Finance and Business. Chichester: Wiley, 1995. - 335 p.

231.Holland J.H. «Adaptation in Natural and Artificial Systems». - The University of Michigan Press. - 1975. - 183 p..

232.Holland J.H. Outline for a Logical Theory of Adaptive Systems // J. Assoc. Comput Mack. - 1962. - V.3. - P.297-314.

233.Holland J.H., Reitman J.S. Cognitive Systems Based on Adaptive Algorithms in Pattern-Directed Inference Systems, D. A. Waterman and F. Hayes-Roth, Eds. - New. York: Academic. - 1978. - P.313-329.

234.De Jong K.A. An Analysis of the Behavior of a Class of Genetic Adaptive Systems. Ph.D. dissertation, Univ. of Michigan, Ann Arbor, 1975, Diss. Abstr. Int. 36(10), 5140B, University Microfilms no. 76-9381.

235.De Jong K.A. On Using Genetic Algorithms to Search Program Spaces // Proc. 2nd Int. Conf. on Genetic Algorithms and Their Applications. - Hillsdale, NJ. -1987. - P.210-216.

236.De Jong K.A. Are Genetic Algorithms Function Optimizers? in Parallel Problem Solving from Nature 2. - 1992. - Elsevier. - P.3-13.

237.De Jong K.A. Genetic Algorithms are NOT Function Optimizers in Foundations of Genetic Algorithms 2. - 1993. - Morgan Kaufmann - P.5-17.

238.Goldberg D.E. Genetic Algorithms and rule learning in dynamic system control // Proc. 1-st Int. Conf. on Genetic Algorithms and Their Applications. - Hillsdale, NJ. - 1985. -P.8-15.

239.Goldberg D.E. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. - 1989. - Addison-Wesley. - 419 p.

240.Goldberg D.E. The Theory of Virtual Alphabets // Proc. 1st Workshop of Parallel Problem Solving from Nature). - Berlin, Germany. - 1991. - V.496. - P.13-22.

241.Goldberg D.E., Deb K., Clark J.H. Genetic Algorithms, Noise, and the Sizing of Populations // Complex Syst. - 1992. - V.6. - P.333-362.

242.Goldberg D.E., Deb K., Kargupta H., Harik G. Rapid, Accurate Optimization of Difficult Problems Using Fast Messy Genetic Algorithms // Proc. 5th Int. Conf. on Genetic Algorithms. - San Mateo, CA. - 1993. - P.56-64.

243 .Davis L., Ed. Handbook of Genetic Algorithms. - New York: Van Nostrand Reinhold. - 1991.-423 p.

244.Eshelman L.J., Schaffer J.D. Crossover's Niche // Proc. 5th Int. Conf. on Genetic Algorithms. - San Mateo, CA. - 1993. - P.9-14.

245.Eshelman L.J., Schaffer J.D. Productive Recombination and Propagating and Preserving Schemata in Foundations of Genetic Algorithms 3. - 1995. - Morgan Kaufmann-P.299-313.

246.Forrest S., Mitchell M. What Makes a Problem Hard for a Genetic Algorithm? Some Anomalous Results and Their Explanation // Mach. Learn. - 1993. - V.13. -P.285-319.

247.Grefenstette J.J. Deception Considered Harmful in Foundations of Genetic Algorithms 2. - 1993. - Morgan Kaufmann. - P.75-91.

248.Koza J.R. Hierarchical Genetic Algorithms Operating on Populations of computer programs. // Proc. 11th Int. Joint Conf. on Artificial Intelligence. - San Mateo, CA. - 1989. - P.768-774.

249.Mitchell M. An Introduction to Genetic Algorithms. - 1996. - MIT Press. -

209 p.

250.Riolo R.L. The Emergence of Coupled Sequences of Classifiers // Proc. 3rd Int. Conf. on Genetic Algorithms. - San Mateo, CA. - 1989 -P.256-264.

251.Wormington M., Panaccione С., Matney K.M., Bowen D.K. Characterization of Structures from X-ray Scattering Data Using Genetic Algorithms // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A . - 1999. - V.357. - P.2827-2848.

252.Ulyanenkov A. LEPTOS: A Universal for X-ray Reflectivity and Diffraction // Proc. of SPIE. - 2004. - V.5536 - P. 1-15.

253.Ulyanenkov A., Sobolewski S. Extended Genetic Algorithm: Application to X-ray Analysis // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - V.38. - №10A. - P.A235-A238.

254.Binda P.D., Zocchi F.E. Genetic Algorithm Optimization of X-ray Multilayer Coating // Proc. of SPIE. - 2004. - V.5536 - P.97-108.

255.Storn R., Price K. Differential Evolution - a Simple and Efficient Adaptive Scheme for Global Optimization over Continuous Spaces. Technical Report TR-95-012, ICSI, March 1995.

256.Storn R., Price K. Differential Evolution - A Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization Over Continuous Spaces // J. Global Optimiz. - 1997. - V.ll. -P.341-359.

257.Liu J., Lampinen J. On Setting the Control Parameter of the Differential Evolution Method // Proc. 8th Int. Conf. Soft Computing - 2002. - P. 11-18.

258.Liu J., Lampinen J. A Fuzzy Adaptive Differential Evolution Algorithm // Soft Computing - A Fusion of Foundations, Methodologies and Applications. - 2005. -V.9. - №6. - P.448-462.

259.Pham D.T., Ghanbarzadeh A., K09 E„ Otri S., Rahim S., Zaidi M.. The Bees Algorithm - A Novel Tool for Complex Optimisation Problems. Manufacturing Engineering Centre, Cardiff University, Cardiff CF24 3AA, UK, 2005.

260.Kartashov D.A., Gerasimenko N.N., Medetov N.A., Tur'yansky A.G., Tsekhosh V.I.. Performance of the Genetic Algorithm in X-ray Reflectometry Data Analysis. // Russian Microelectronics. - 2011. - V.40. - №7. - P.526-528.

261.Ульяненков А.П. Непертурбативные методы микроскопического описания когерентных процессов взаимодействия заряженных частиц и рентгеновского излучения с кристаллами и наноструктурами. Диссертация на соискание степени доктора физико-математических. Минск. 2006.

262.Карташов Д. А., Медетов Н. А., Смирнов Д. И., Орлов Р. С. Увеличение производительности компьютерных вычислений рентгеновских рефлектограмм. //

Вестник Карагандинского государственного университета. Серия «Физика». -2010.-№4(60).-С.72-78

263.Kartashov D.A., Medetov N.A., Smirnov D.I., Orlov R.S. Effect of the Preliminary Transformation of Experimental Data on the Accuracy of Results of Processing X-Ray Reflectograms // Russian Microelectronics. - 2012. - V.41. - №7. -P.437-442

264.Карташов Д.А., Медетов H.A., Смирнов Д.И., Орлов Р.С.. Влияние предварительного преобразования экспериментальных данных на точность результатов обработки рентгеновских рефлсктограмм. // Известия вузов. Электроника. - 2011. - №3(89). - С.82-88

265.NVIDIA CUDA Compute Unified Device Architecture. Programming Guide. http://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/2_0/NVIDIA_CUDA_Programmin g_Guide_2.0.pdf

266.Аляутдинов M.A., Троепольская Г.В. Использование современных многоядерных процессоров в нейрокомпьютерах для решения задач математической физики // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. - 2007. -№ 9. - С.71-80

267.Hagiwara К., KanzakiJ., OkamuraN., Rainwater D., StelzerT. Fast calculation of HELAS amplitudes using graphics processing unit (GPU) // Eur. Phys. J. C. - 2010. - V.66. - P.477-492.

268.Боярченков A.C., Поташников С.И. Использование графических процессоров и технологии CUDA для задач молекулярной динамики // Вычислительные методы и программирование. - 2009. - Т. 10. - С.9-23.

269.Боярченков А.С., Поташников С.И. Параллельная молекулярная динамика с суммированием Эвальда и интегрированием на графических процессорах // Вычислительные методы и программирование. - 2009. - Т. 10. -С.158-168.

270.Матвеева Н.О., Горбаченко В.И. Решение систем линейных алгебраических уравнений на графических процессорах с использованием технологии CUDA // Известия ПГПУ. Физико-математические и технические науки. - 2008 - № 8(12). - С.115-120.

271.Евстигнеев Н.М. Интегрирование уравнения Пуассона с использованием

графического процессора технологии CUDA // Вычислительные методы и программирование. - 2009. - Т. 10. - С.268-274.

272.Карташов Д.А., Медетов H.A., Смирнов Д.И., Орлов P.C., Иващенко О.В. Повышение эффективности вычислений результатов двухволновой рентгеновской рефлектометрии многослойных структур при использовании графических процессоров и технологии CUDA // Электронный журнал «Труды МАИ». - 2010. -Выпуск № 40 (www.mai.ru/science/trudy/)