Исследование морфологии поверхности и химического состава кремния, имплантированного ионами меди

Представлены результаты исследований структуры и химического состава поверхности монокристаллических подложек кремния $c$-Si, имплантированных ионами Cu$^{+}$ с энергией 40 keV и дозами в диапазоне 3.1 $\cdot$ 10$^{15}$ – 1.25 $\cdot$10$^{17}$ ions/cm$^{2}$ при плотности тока в ионном пучке 8 $\mu$A/cm$^{2}$. Методами сканирующей электронной и зондовой микроскопии в сочетании с рентгеновской фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии установлено, что на начальной стадии облучения ионами Cu$^{+}$ до величины дозы 6.25 $\cdot$ 10$^{16}$ ions/cm$^{2}$, в приповерхностном слое Si формируются металлические наночастицы Cu со средним размером 10 nm. При дальнейшем росте дозы имплантации, начиная со значения 1.25 $\cdot$ 10$^{17}$ ions/cm$^{2}$ и выше, происходит зарождение $\eta$-фазы силицида меди – $\eta$-Cu$_{3}$Si. Данное обстоятельство обусловлено разогревом приповерхностного слоя подложки Si во время ее облучения до температуры, способствующей фазообразованию $\eta$-Cu$_{3}$Si.