Emission of silicon cluster ions by molecular ion bombardment

分子イオン照射によるSiクラスターイオン放出

山本 博之; 馬場 祐治  

Yamamoto, Hiroyuki; Baba, Yuji

数mA/cm以上の高電流密度のイオンが表面に衝突した場合、励起された原子の一部が2~3個以上の原子からなるクラスターとして表面を離脱する。本研究では、SF等の分子イオン(4keV)を用い、1A/cm程度の電流密度においてSi~Siまでのクラスターを得た。これは、SFが6原子で構成されることから、単原子イオン照射の場合と異なり、分子イオンの径に応じて局所的に極めて高密度の励起領域が表面に形成されるためと考えられる。また、各種分子イオン、単原子イオンの照射結果から、分子イオンの径とクラスター強度に相関のあることを明らかにした。さらに、得られたクラスターイオンの運動エネルギー分布から、Si原子はいったん個々の単原子として表面を離脱した後、これらの再結合によりクラスターとなる可能性を示唆した。

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