азначеній системі, у цій роботі виміряна залежність відносної зміни мікротвердості при опроміненні одиночних зразків світлом в більш широкому інтервалі часів, ніж раніше досліджувалося.
1. Літературний огляд
. 1 Ефект дальнодії при іонному і фотонному опроміненні
Під ефектом дальнодії (ЕД) спочатку малося на увазі аномально глибоке проникнення зони впливу іонного опромінення на структуру і властивості твердих тіл [6-8]. Пізніше з'ясувалося, що схожа аномалія спостерігається і при інших видах опромінення (наприклад, електронними пучками [9] або плазмою [10]), а також при інших способах обробки поверхні (хімічному травленні [11], механічної шліфовці або полірування [12,13] , ультразвуковий очищенні [14] та ін). Тому ефектом дальнодії стали називати незвично далеке поширення зони змінених властивостей твердих тіл при різних обробках поверхні.
Вперше [15] повідомлялося про аномальний глибокому проникненні зони зміни параметра решітки та часу життя неосновних носіїв заряду при відносно малій інтенсивному іонному опроміненні кремнію. Надалі це явище було вивчено більш докладно за допомогою прецизійних рентгенодифракційну методів і вимірювання мікротвердості Н [16-20]. ЕД в напівпровідниках спостерігався і іншими групами дослідників [21,22]. Найбільш яскравий прояв ефекту полягає в зміні властивостей зразка з боку, протилежного опромінюваної. Цей вид ЕД був детально вивчений для випадку іонного опромінення металевих фольг і названий малодозной ЕД [23].
Було запропоновано якісне пояснення ЕД, що полягає в генерації пружних, або акустичних (у загальному випадку - деформаційних), хвиль і трансформації системи протяжних дефектів твердих тіл під дією цих хвиль [24]. Передбачалося, що акустичні хвилі (АВ) генеруються в каскадах атомних зміщень [20]. Однак пізніше з'ясувалося [9], що схожі закономірності мають місце і при опроміненні електронами з енергією, недостатньою для зміщення атомів. Це стимулювало постановку експериментів по ЕД із застосуванням ще більш «м'яких» променів - світлових. І дійсно, виявилося, що за певних умов опромінення світлом викликає зміни мікротвердості на зворотному боці металевих фольг [25] і пластинок кремнію [26].
ЕД при опроміненні світлом був найбільш докладно досліджено методом мікротвердості. У результаті були встановлені наступні основні закономірності.
Необхідною умовою існування ЕД при опроміненні світлом є наявність природного оксиду (ЕО) на опромінюваної стороні зразка (наявність або відсутність ЄВ на зворотному боці не робить істотного впливу).
Зміни Н при опроміненні нефільтрованим світлом лампи розжарювання відбувається тільки із зворотного боку зразка. Однак, виключення з спектра короткохвильової частини призводить до того, що величина Н змінюється з обох сторін. Відсутність зміни Н з опромінюваної боку було названо полярністю або блокуванням ЕД.
Величина? Н/Н немонотонно залежить від дози (тривалості) опромінення - прагнучи до нуля при великих дозах; отже, існує «вікно» доз, при яких в матеріалі відбуваються структурні зміни.
При опроміненні світлом значення? Н/Н релаксують після засвічення, як правило, наближаючись до нуля протягом декількох десятків хвилин (при кімнатної температури середовища); процес релаксації прискорюється експоненціально з ростом температури.
Крім, опромінення одиночних зразків, проводилися опромінення «стопок», що складаються з накладених один на одного зразків. При опроміненні стопок з двох зразків (наприклад, Al/Al, Si/Si, Al/Si, Si/Al) зміни Н виявляються не тільки для верхнього, але й для нижнього зразка (на його нижній стороні), причому в ряді випадків зміни для нього навіть сильніше, ніж у випадку опромінення одиночного зразка. (Передбачається, що світло падає на стопку зверху). Важливу інформацію дали дослідження з опромінювання стопок, що складаються з зразків Аl і Si [27,28].
Встановлені закономірності дозволили припустити, що причиною змін властивостей при опроміненні світлом є генерація акустичних (гіперзвукових) хвиль, що діють на систему протяжних дефектів. Ці хвилі виникають внаслідок процесів, пов'язаних з наявністю на опромінюваної поверхні шару ЄВ, оскільки для зразків з віддаленим ЄВ ефект не має місця.
. 2 Моделі ефекту дальнодії
Модель ефекту дальнодії, запропонована в [1], полягає в тому, що діелектричний шар відіграє в ньому важливу роль. Природний оксид являє собою сукупність безладно орієнтованих блоків (в цілому це аморфна речовина), кожен з яких має п'єзоелектричні властивості, тобто здатністю відчувати деформацію під впливом електричного поля. При проходженні через ЄВ фотонів або іонів відбувається п...
