低能Kr+离子束诱导蓝宝石晶体实验研究

论文摘要

使用微波回旋共振离子源制备蓝宝石（A向）自组织纳米结构,研究不同入射角度下Kr+离子束刻蚀蓝宝石表面形成的自组织纳米结构及其形成过程.采用等离子体与离子束刻蚀设备在不同入射角度下对蓝宝石样品表面进行刻蚀并通过Taylor Surf CCI2000非接触式表面测量仪和原子力显微镜分别对刻蚀后的蓝宝石样品的刻蚀速率及表面形貌进行分析.研究表明:当离子束能量为400eV,加速电压为200V,离子束流密度为310μA/cm2时,小角度入射下,蓝宝石样品表面出现纵向尺度较小的有序点状纳米结构;随着入射角度的增加,样品表面形成条纹状纳米结构,30°时形成短程有序且纵横比为0.87的条纹状结构;入射角度继续增加,纵向高度减小直至纳米结构消失;当角度达到60°附近,蓝宝石表面又出现条纹状结构,70°时形成了短程有序且纵横比为1.07的条纹状结构.自组织纳米结构的形成先以"岛状"形式出现,随后岛上生长出条纹状纳米结构,随着刻蚀时间的增加,岛状条纹结构纵向尺度增大且有序性增强,纳米结构的横向周期不变.

论文目录

• 0 引言
• 1 实验条件
•   1.1 实验设备
•   1.2 实验参数
• 2 实验及测量结果
•   2.1 离子束入射角与刻蚀速率的关系
•   2.2 离子束入射角度与自组织纳米结构的关系
•   2.3 自组织纳米结构的形成过程
• 3 分析讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 费芒芒,陈智利,刘卫国,刘雨昭,惠迎雪

关键词: 低能离子束,自组织纳米结构,条纹状纳米结构,蓝宝石,表面形貌,刻蚀速率,原子力显微镜

来源: 光子学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室

基金: 陕西省自然科学基础研究计划(No.2018JM6082),陕西省科技厅重点基金(No.2016JZ025)~~

分类号: O786

页码: 143-148

总页数: 6

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