ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО МОНОКРИСТАЛЛА АЛМАЗА НА КОЭФФИЦИЕНТ ВТОРИЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ

Аннотация

В данной работе исследовалась зависимость коэффициента вторичной электронной эмиссии от выбранного кристаллографического направления для синтетического монокристалла алмаза IIb типа, выращенного методом температурного градиента. Данный тип алмаза был выбран из-за широкого применения в алмазной микроэлектронике и полупроводниковых свойств. Проведены количественные измерения коэффициентов вторичной электронной эмиссии (ВЭЭ) при энергиях первичного пучка 7 кэВ и выше для различных кристаллографических направлений: самые высокие показатели коэффициента вторичной электронной эмиссии зафиксированы для направления (100), а также в межростовой области, что подтверждается картиной распределения интенсивности свечения различных секторов кристалла, полученной с помощью детектора истинно-вторичных электронов растрового электронного микроскопа. Кристаллографические направления (111) показали коэффициент вторичной электронной эмиссии в 4-5 раз ниже по сравнению с (100) и межростовой областью. Коэффициент ВЭЭ для (100): 8,18 при энергии первичного пучка 7 кэВ, 10,13 на 10 кэВ, 49,78 на 30 кэВ. Для межростовой области коэффициент ВЭЭ составляет 10,1 при энергии первичного пучка 7 кэВ, 13,56 при энергии 10 кэВ, 64,41 при 30 кэВ. Кристаллографическое направление (111) показывало коэффициент ВЭЭ в 4‒6 раз меньший по сравнению с (100) и межростовой областью: 2,54 при энергии первичного пучка 7 кэВ, 2,75 при энергии 10 кэВ, 10,03 при 30 кэВ. Обнаружено нестандартное поведение коэффициента вторичной электронной эмиссии в области высоких энергий первичного пучка. На данный момент точного объяснения наблюдаемого явления не предложено, необходимо дальнейшее исследование, но уже полученные результаты открывают возможность развития новых типов устройств и детекторов посредством замены функционального элемента на алмазный, а также делает возможным развитие нового направления в микроэлектронике. Указанные результаты требуют дальнейшего исследования наблюдаемых явлений различными методами структурного и поверхностного анализов.