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氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响

彭述明 申华海 龙兴贵 周晓松 杨莉 祖小涛

氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响

彭述明, 申华海, 龙兴贵, 周晓松, 杨莉, 祖小涛
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  • 采用XRD, SEM, AFM等详细研究了氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响. 结果表明,在单晶硅及抛光Mo基片上制备的钪膜均具有(002)晶面择优取向;钪膜氘化后表面会出现大量孔洞, 氘化后氘化钪(ScD2)晶粒长大,但内部会残留少量未完全氘化反应的晶粒尺寸较小的 ScD0.33/Sc晶粒;氦离子注入对钪及氘化钪的表面形貌没有明显影响, 离子注入的氦将在钪及氘化钪晶格中聚集成泡,导致氦离子注入层中的钪及氘化钪衍射峰向低角度偏移, 并且氦泡的聚集具有择优取向性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: 10976007);国家自然科学基金(批准号: 50871106)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2009A0301015)资助的课题.
    [1]

    Dow P A, Briers G W, Dewey M A P, Stark D S 1968 Nucl. Instrum. Methods 60 293

    [2]

    Ohmura A, Machida A, Watanuki T, Aoki K, Nakano S, Takemura K 2007 J. Alloys Compd. 446-447 598

    [3]

    Snow C S, Mattsson T 2008 Sandia National Laboratories Report USA

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    Bing W Z, Long X G, Zhu Z L, Hao W L, Luo S Z, Peng S M 2010 Chin. J. Inorg. Chem. 26 1008 (in Chinese) [邴文增, 龙兴贵, 朱祖良, 郝万立, 罗顺忠, 彭述明 2010 无机化学学报 26 1008]

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    Kass W J 1977 J. Vac. Sci. Technol. A 14 518

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    Barnes R B 1965 Nature 206 1307

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    Mcguire J C, Kempter C P 1960 J. Chem. Phys: Letters to the Editor 33 1584

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    Prem M, Krexner G, Pleschiutschnig J 2003 J. Alloys Compd. 356-357 683

    [10]

    Miyamoto M, Nishijima D, Ueda Y, Doerner R P, Kurishita H, Baldwin M J, Morito S, Ono K, Hanna J 2009 Nucl. Fusion 49 065035

    [11]

    Azarkh Z M, Funin V N 1965 Sov. Phys. Crystallogr. 10 21

    [12]

    Saitoh H, Machida A, Katayama Y, Aoki K 2010 J. Appl. Phys. 108 063516

    [13]

    Parish C M, Snow C S, Kammler D R, Brewer L N 2010 J. Nucl. Mater. 403 191

    [14]

    Zhou X S, Long X G, Zhang L, Peng S M, Luo S Z 2010 J. Nucl. Mater. 396 223

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    Snow C S, Brewer L N, Gelles D S 2008 J. Nucl. Mater. 374 147

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-02
  • 修回日期:  2011-07-25
  • 刊出日期:  2012-09-05

氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响

  • 1. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 绵阳 621900;
  • 2. 电子科技大学物理电子学院, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: 10976007)

    国家自然科学基金(批准号: 50871106)和中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2009A0301015)资助的课题.

摘要: 采用XRD, SEM, AFM等详细研究了氘化及氦离子注入对钪膜的表面形貌和相结构的影响. 结果表明,在单晶硅及抛光Mo基片上制备的钪膜均具有(002)晶面择优取向;钪膜氘化后表面会出现大量孔洞, 氘化后氘化钪(ScD2)晶粒长大,但内部会残留少量未完全氘化反应的晶粒尺寸较小的 ScD0.33/Sc晶粒;氦离子注入对钪及氘化钪的表面形貌没有明显影响, 离子注入的氦将在钪及氘化钪晶格中聚集成泡,导致氦离子注入层中的钪及氘化钪衍射峰向低角度偏移, 并且氦泡的聚集具有择优取向性.

English Abstract

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