Raman spectroscopy of ion irradiated SiC: chemical defects, strain, annealing, and oxidation
拉曼光谱已被用来识别缺陷的键合在氖和硅离子辐照的6H-SiC单晶。在对应于不同缺陷结构的C-C键合区域中存在可观察到的差异，对于氖离子和硅离子掺杂。离子辐照SiC的拉曼光谱显示出比中子辐照更小的拉伸应变，由未损坏的衬底约束的膨胀引起的残余压应力解释。在高温离子注入过程中的氧化的证据被观察到作为C-O和Si-O拉曼信号。退火照射SiC，同时获得拉曼光谱显示快速恢复的Si-C键合，但未照射的结构的完全恢复。退火辐照的SiC引起表面氧化，而未辐照的SiC不氧化。比较金刚石和硅具有相似的晶体结构，但单原子的表观抗辐射性，导致的建议，化学缺陷负责增加辐射损伤的SiC。
2020-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of Bi-implanted amorphous chalcogenide films
本文研究Bi注入对GeTe、Ge-Sb-Te和Ga-La-S非晶硫系薄膜电学性质的影响，发现电导率随注入剂量显著变化，高剂量可反转多数载流子类型，并证明离子注入能钝化本征配位缺陷，同时在薄膜及界面中引入大量陷阱态。
2015-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen-vacancy centers created by N$^+$ ion implantation through screening SiO$_2$ layers on diamond
我们报告的离子注入技术，利用由SiO $_2$制成的屏蔽掩模来控制深度分布和剂量。通过适当选择屏蔽层的厚度，该方法充分抑制了离子沟道，将NV密度最高的位置带到表面，有效地降低了三个数量级以上的剂量。在能量为10 keV、剂量为10 $^{11}$ cm $^2$的标准离子注入系统中，在没有额外刻蚀工艺的情况下，我们在靠近表面处产生了单个NV中心，相干时间为几十个$μ$ s。
2017-03-18 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Epitaxial Recovery of beta-Ga2O3 after High Dose Implantation
Cornell University（康奈尔大学）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
研究高剂量植入后β-Ga2O3的外延恢复，通过XRD分析退火后晶格恢复情况，发现不同损伤条件下晶格恢复机制和新相形成过程。
2025-12-13 cond-mat.mtrl-sci
The influence of implantation conditions on dopant activation in Al-implanted 4H-SiC: A MD study applying an Al potential fitted to DFT barriers
CDL for Multi-Scale Process Modeling of Semiconductor Devices and Sensors, at the Institute for Microelectronics, TU Wien（维也纳工业大学微电子研究所多尺度半导体器件与传感器工艺建模中心）；Silvaco Europe Ltd.（Silvaco欧洲有限公司）
研究通过分子动力学模拟揭示了掺杂温度和剂量对4H-SiC中Al掺杂激活的影响，发现高温抑制了弗伦克尔对的生成，但高剂量下退火呈现非单调行为，揭示了掺杂剂溶解极限下的两种不同机制。
2026-07-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural, electronic, and optical properties of 6H-SiC layers synthesized by implantation of carbon ions into silicon
通过碳离子注入硅并在高剂量下合成高质量6H-SiC薄膜，研究了其结构、电子和光学性质，发现过量碳形成少量氧化碳纳米结构但不影响光学性能。
2024-05-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin properties of dense near-surface ensembles of nitrogen-vacancy centres in diamond
本文研究了氮离子注入金刚石近表面氮空位（NV）中心形成的致密层的自旋性质。光学检测的磁共振对比度和线宽，自旋相干时间，和自旋弛豫时间，测量作为注入能量，剂量，退火温度和表面处理的函数。为了跟踪存在的损伤和表面相关的自旋缺陷，我们进行原位电子自旋共振光谱通过双电子-电子共振和交叉弛豫光谱的NV中心。我们发现，对于能量（$4-30$ ~keV）和剂量（$5\times10^{11}-10^{13}$ ~ions/cm $^2$）的范围内考虑，NV的自旋性质主要是由剂量通过残留的重结晶诱导的顺磁缺陷，但由此产生的磁灵敏度基本上是独立的剂量和能量。然后，我们表明，磁灵敏度显着改善高温退火在$\geq1100^\circ$ C。此外，除了自旋弛豫时间，这是显着减少的自旋性质没有显着影响氧退火。最后，通过核磁共振测量确定平均NV深度，在4-6 keV注入能量下给出$\approx10$ ~ 17 nm。这项研究揭示了为高灵敏度传感和成像应用创造近表面NV中心密集层的最佳条件。
2018-02-04 cond-mat.mtrl-sci
X-ray and neutron reflectometry study of copper surface reconstruction caused by implantation of high-energy oxygen ions
本文用中子和X射线反射计相结合的方法研究了能量E = [10-30] keV、剂量D=[0.2-5.4] × $10^{16}$ $cm^{-2}$的氧离子注入100 nm厚铜膜的垂直结构。研究表明，能量为E = 30 keV的氧离子注入导致在表面上形成3 nm厚的层。所观察到的表面层的密度和铜/氧化学计量接近于$Cu_2O$氧化物。我们把$Cu_2O$氧化物的形成归因于受激离子注入产生的高度流动的铜原子。
2014-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Compositon of Tantalum Nitride Thin Films Grown by Low-Energy Nitrogen Implantation: A Factor Analysis Study of the Ta 4f XPS Core Level
在室温下，用0.5- 5 keV的能量对金属钽进行原位氮注入，生长了氮化钽薄膜。用X射线光电子能谱学（XPS）和因子分析（FA）对薄膜的化学成分进行了表征。氮注入过程中形成的不同Ta-N相的数量，以及它们的光谱形状和浓度，已经获得使用主成分分析（PCA）和迭代目标转换因子分析（ITTFA），没有任何事先的假设。FA结果表明，氮化钽薄膜的成分主要由金属钽、β-TaN 0.05、γ-Ta 2 N和立方/六方TaN相组成，与离子注入剂量和离子注入能量有关。
2004-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensional localization of spins in diamond using 12C implantation
我们证明了一个单一的氮空位（NV）在金刚石中心的三维本地化相结合的氮掺杂生长过程中与生长后12 C注入技术，促进空位形成的晶体。我们表明，NV密度可以控制注入剂量，而不需要增加氮掺入。通过纳米级孔径注入大剂量的12 C，我们可以将单个NV中心定位在（~180 nm）**3的体积内的确定性位置，同时可重复地保持相干时间（T2）> 300 μs。我们的方法能够将NV中心集成到金刚石纳米结构中，以实现可扩展的自旋传感器件以及由光子和声子介导的相干自旋耦合。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Ion Beam Synthesis of embedded SiC
在室温下，使用高剂量碳离子注入在具有（100）和（111）取向的N型硅样品中进行嵌入碳化硅的合成。利用剂量的变化得到了碳化硅形成的剂量依赖关系。在1000 ℃下退火，以退火去除由退火引起的缺陷，并在硅基体中获得碳化硅沉淀。详细的傅立叶红外光谱分析和X射线衍射研究证实了碳化硅立方相的形成。碳化硅沉淀物的晶粒尺寸估计为几纳米。X射线衍射结果表明，在硅（100）样品中碳化硅沉淀物的结晶有序性比在硅（111）样品中的好，并且在硅样品的轰击区发生了非晶化。退火后，非晶化区域重新结晶成硅的多晶相。
2005-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Coherent X-ray measurements of ion-implantation-induced lattice strains in nano-crystals
聚焦离子束（FIB）铣削是纳米级加工的主要技术。通过操纵紧密聚焦的高能离子束，通常是镓（Ga+），FIB可以通过局部溅射来雕刻纳米结构。这种在纳米尺度上切割固体物质的能力彻底改变了生命科学、地球科学和材料科学的样品制备。例如，FIB是微芯片原型设计，3D材料分析，靶向电子显微镜样品提取和尺寸依赖材料特性背后的纳米技术的核心。尽管其广泛的使用，详细了解FIB引起的结构损伤的功能后果，固有的技术，仍然难以捉摸。在这里，我们提出了纳米尺度的三维测量，光纤诱导的晶格应变，探测使用布拉格相干X射线衍射成像（BCDI）。我们观察到，即使是低剂量的镓离子，典型的FIB成像，导致大量的晶格畸变。在较高的剂量下，扩展的自组织缺陷结构出现，引起远远超过批量屈服极限的应力。结合详细的数值计算，这些观察提供了基本的洞察所造成的损害和结构不稳定性，导致一个令人惊讶的不均匀形态的性质。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal Spin-Wave Propagation in Anisotropy-Graded Iron Films Prepared by Nitrogen Implantation
本文研究氮注入制备的梯度FeN膜，发现氮注入诱导膜厚方向各向异性梯度分布，改变自旋波空间局域化并产生频率不对称，且可通过注入剂量调控，为磁振子器件提供新功能途径。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Self-ion implantation and structural relaxation in amorphous silicon
本文利用FEM研究自离子注入非晶硅的热弛豫，揭示MRO先增强后减弱并最终再结晶，支持PC模型并解释高剂量缺陷与低温放热。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of high temperature annealing (T > 1650°C) on the morphological and electrical properties of p-type implanted 4H-SiC layers
研究了高温退火对p型注入4 H-SiC材料电学性能的影响。在不同能量（30 - 200 keV）下进行铝（Al）的离子极化，以获得浓度为约1020 at/cm 3的300 nm厚的受体盒轮廓。注入的样品在高温（1675-1825 °C）下退火。退火样品的形态学分析显示，在1775°C下，表面粗糙度RMS仅略有增加，而在1825°C下，这种增加变得更加显著（RMS=1.2nm）。室温霍尔测量导致空穴浓度在0.65- 1.34 × 1018/cm 3的范围内，迁移率值在21-27 cm 2 V-1 s-1的量级。温度相关的电测量允许估计Al注入物质的活化能为约110 meV（对于在1675°C下的注入后退火），并且活性p型Al掺杂剂的分数在39%和56%之间。研究结果为4 H-SiC结型背栅和MOSFET的制备提供了有益的指导。
2021-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis of strain-relaxed Ge-Sn alloys using ion implantation and pulsed laser melting
具有足够高的Sn浓度的Ge-Sn合金是直接带隙IV族材料。最近，离子注入后的脉冲激光熔化已被证明是一种很有前途的方法，以实现这种材料，由于其高再现性和无干扰的过程。一种含~9原子%的锗锡合金，Sn被证明是可行的，通过这种技术。然而，压缩应变，固有地发生在异质外延的膜，明显地延迟材料的直接带隙转变。在这份报告中，试图合成一个高度弛豫的锗锡合金将提出。这个想法是用更高的注入能量和剂量产生明显更厚的膜。X射线倒易空间映射证实材料是大弛豫的。最高剂量样品的峰值Sn浓度为6at.%通过卢瑟福背散射光谱法测定。横截面透射电子显微镜显示非常规的缺陷在膜中的应变松弛的机制。最后，应变弛豫合金的光致发光（PL）研究显示在2045 nm的波长处的光子发射，表明Sn浓度为~6原子%的活性掺入。这项研究的结果铺平了道路，以生产高品质的松弛GeSn合金使用工业规模的方法。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Manifestations of Spinodal Decomposition into Dilute Pd$_{1-x}$Fe$_{x}$ "Phases" in Iron-Implanted Palladium Films: FMR Study
用铁磁共振和振动样品磁强计研究了铁离子注入钯膜制备的钯铁合金。样品显示出不同的多个FMR响应，这取决于铁离子注入的剂量。在770 K下的注入后退火不会使注入膜达到均匀的固溶体状态，正如从Pd-Fe相图中所预期的那样。相反，系统接近由多个磁相组成的稳定状态。铁磁共振谱表现出特定的相互作用的磁性层的堆栈的角度行为。这一观察结果，与磁力数据，表明钯-铁二元合金有一个以前未知的倾向，对调幅分解成同构相定义明确的铁浓度，因此，具有不同的温度的铁磁有序和饱和磁化。
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modeling of long-term defect evolution in heavy-ion irradiated 3C-SiC: Mechanism for thermal annealing and influences of spatial correlation
基于ab-inito理论和实验数据，结合分子动力学（MD）和动力学蒙特卡罗（KMC）模拟，建立了一个多尺度模拟框架，研究了重离子辐照立方碳化硅材料位移损伤的长期演化规律.模拟了重离子辐照后的等时退火过程，发现总电子的退火行为与前人的实验一致。600 K以下的两个退火阶段和900 K以上的一个阶段被确定。这些恢复阶段的机制被解释的缺陷的演变。研究了初始损伤中的空间相关性对缺陷恢复的影响，发现当损伤剂量足够高时，空间相关性对缺陷恢复的影响并不显著，这说明了平均场近似方法对重离子在SiC中损伤的长期演化的适用性。
2015-01-12 cond-mat.mtrl-sci
High temperature ferromagnetism in Co-implanted TiO2 rutile
本文报道了不同注入剂量的Co离子注入金红石型TiO_2单晶的结构、磁性和电子性质。在室温及以上的强铁磁性观察到在TiO2金红石板钴离子注入后，与钴离子注入剂量依赖的磁性参数。虽然结构数据表明金属钴簇的存在下，在XAS光谱中的钴L3边缘的多重态结构给出了明确的证据，为一个替代的钴2+状态。对Co离子注入TiO2薄膜的结构和磁性能进行了详细的分析，结果表明Co离子注入TiO2薄膜中存在两个磁相。一种是由于注入的磁性钴离子在金红石相中形成长程铁磁有序而形成的铁磁相，另一种是由于注入区形成金属钴团簇而形成的超顺磁相。利用X射线共振磁散射技术研究了Co离子注入TiO_2单晶中Co、O和Ti的元素比磁化强度。磁二向色性观察到在钴L的边缘，以及在O K边缘。本文还讨论了导致取代钴离子在基质中形成铁磁有序的相互作用机制。
2008-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-Size Free-Standing Single-crystal b-Ga2O3 Membranes Fabricated by Hydrogen Implantation and Lift-Off
在本文中，我们已经展示了大尺寸的独立的单晶b-Ga_2 O_3纳米材料的氢注入和剥离过程中直接从MOCVD生长的b-Ga_2 O_3外延膜上的天然衬底。利用蒙特卡罗模拟对最佳注入条件进行了模拟，以获得在所需深度处具有窄离子分布的高氢浓度。使用两个具有不同取向（[100]和[001]）的生长b-Ga 2 O 3样品，并成功地产生1.2 μ m厚的b-Ga 2 O 3 NM，而没有任何物理损坏。然后将这些b-Ga 2 O3纳米材料转印到刚性和柔性衬底上，例如SiC衬底和聚酰亚胺衬底。进行各种材料表征以研究剥离之前和之后的晶体质量、表面形态、光学性质、机械性质和带隙，并揭示保持了良好的材料质量。这一结果提供了几个好处，因为b-Ga 2 O3纳米材料的厚度、掺杂和尺寸可以完全控制。此外，更先进的基于b-Ga 2 O3的NM结构，例如（AlxGa 1-x）2 O3/Ga 2 O3异质结构NM可以直接从其体外延衬底产生，因此该结果为实现可以构建在各种衬底和平台上的高性能基于b-Ga 2 O3 NM的电子学和光电子学提供了可行的路线。
2021-02-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Diffusion and activation of n-type dopants in germanium
研究了在不同剂量和退火条件下注入$p$型Ge（100）衬底中的$n$型杂质（P和As）的扩散和激活。化学浓度的二次离子质谱曲线表明，随着注入剂量的增加，存在足够多的杂质。然而，扩展电阻探针的电浓度曲线显示，尽管增加剂量的电浓度饱和，并表示差的激活作为相对于P在锗。考虑到不完全电离的影响，计算了Ge和Si中P的化学浓度和电浓度之间的关系。结果表明，P在Ge和Si中的活化作用基本相同。实验得到的活化比与计算值相似，这意味着Ge的退化不足。比较了Ge离子注入损伤前后P在Ge衬底中的分布，阐明了补偿激活的$n$型杂质的损伤与Ge中P的激活无关。
2008-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics simulation of W Silicon Emitting Centers formation by Ga ion implantation
本文利用分子动力学模拟研究Ga离子注入与退火后纯硅中W中心的形成，提出三间隙团簇识别方法，发现高能注入增加团簇数量，退火可消除多余缺陷并保留W中心候选缺陷。
2023-10-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Hybrid Femtosecond Laser and Ion-Implantation Processing for Controlled, Deep, High-Efficiency Ablation in Fused Silica
Instituto de Optica Daza de Valdes (IO), CSIC（西班牙科学研究中心光学研究所）；HiLASE Centre, FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Centro de Microanálisis de Materiales (CMAM), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学材料微分析中心）；FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
通过结合金离子注入与飞秒激光处理，实现熔融石英的可控深度高效率消融，用于制造高质量光学元件。
2026-02-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ion Implantation Enhanced Nucleation Facilitates Heat Transport across Atomically-Sharp Semiconductor Interfaces
Peking University（北京大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Xidian University（西安电子科技大学）
通过离子注入增强的成核外延技术，在原子尖锐的AlN-SiC界面实现超高热边界导纳，揭示了弹性声子传输和界面声子模式对热传输的贡献。
2026-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical SAXS Analysis of Structures of Disordered Gold Polymer Thin Films
近年来，人们利用小角X射线散射（SAXS）对无序金聚合物（PMMA-Au）薄膜的结构进行了研究。我们用分形SAXS理论分析了这些实验结果。该薄膜由聚合物嵌入的金纳米团簇形成，并通过非常低能量的金离子注入到PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）中而制成。复合膜跨越（与剂量变化）从电绝缘到导电制度的过渡，从根本上和技术上的利益范围。我们发现很好的协议与理论，并表明，PMMA-Au膜具有单分散或多分散特性取决于注入的离子剂量。关键词：SAXS理论，分形，逾渗，相关效应。
2010-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Formation of carbon interstitial-related defect levels by thermal injection of carbon into $n$-type 4$H$-SiC
4 $H$中点缺陷的电学性质已被广泛研究，但与碳材料（C $_{i}$）相关的电学性质至今仍令人惊讶地难以捉摸。实际上，当通过离子辐照或注入引入时，通过深能级瞬态谱（DLTS）观察到的与C $_{i}$相关的特征倾向于与其他主要缺陷的特征重叠，使得难以直接识别C $_{i}$相关的能级。最近的文献已经建议分配所谓的M中心，经常发现在辐照4 H-SiC，在不同的配置中的C $_{i}$缺陷的电荷状态转换。在本工作中，我们采用热退火的方法在150 μm厚的低掺杂n型4 $H$ -SiC外延层中引入过量的碳，并在样品表面上热解碳帽作为碳源。由于该层最初表现出低浓度的碳空位（[V $_{C}$ ] = 10 $^{11}$ cm $^{-3}$），这使我们能够研究完全V $_{C}$湮灭的情况，以及由于过量碳而形成的缺陷，即碳空位C $_{i}$及其高阶复合物。我们报告了C注射后出现的几个新水平，可能与C $_{i}$相关。它们的性质与M中心的性质不同，这表明检测到的水平具有不同的结构特征。这表明存在多种C $_{i}$相关缺陷。该研究还将有助于对碳注入过程中V $_{C}$湮灭的微观过程产生新的见解。
2021-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ag diffusion in SiC high-energy grain boundaries: kinetic Monte Carlo study with first-principle calculations
采用从头算动力学蒙特卡罗（kMC）模型研究了银杂质在立方（3C）碳化硅（SiC）高能晶界（HEGBs）中的扩散.这项研究评估的假设，即HEGB扩散是负责银释放的三结构各向同性燃料颗粒，并提供了一个具体的例子，以增加对杂质扩散的理解在高度无序的晶界。HEGB环境由非晶SiC建模。用密度泛函理论计算了Ag缺陷的结构和稳定性。缺陷能量学表明，最快的扩散发生在a-SiC通过间隙机制。银化合物的形成能和它们之间的动力学分解活化能与高斯分布很好地近似，然后在kMC中采样。采用kMC有效介质模型模拟了Ag的扩散过程。在1200- 1600 ℃，Ag在HEGB中的扩散为Arrhenius型，扩散前因子和有效激活能分别为（2.73 ± 1.09）× 10 ~（-10）m ~ 2s ~（-1）和2.79 ± 0.18eV。HEGB结果与其他理论研究的比较表明，不仅GB扩散是占主导地位的体扩散，但也HEGB是最快的晶界路径的Ag在SiC中的扩散。在HEGB中的Ag扩散系数显示出良好的协议与离子注入测量，但2-3个数量级低于从积分释放测量中提取的扩散系数。GB扩散和积分释放测量之间的差异表明，其他的贡献是负责在一些实验中的Ag的快速释放，我们建议，这些贡献可能会产生辐射增强扩散。
2016-07-14 cond-mat.mtrl-sci nucl-th
Engineering near infrared single photon emitters in ultrapure silicon carbide
晶格中的量子发射体是量子信息处理、安全网络和纳米传感的极具吸引力的候选者。对于这些应用中的许多应用，有必要控制具有长自旋相干时间的单个发射器。这种单量子系统已经使用量子点、钻石中的色心、纳米结构和分子中的掺杂剂来实现。最近，已经在碳化硅（SiC）中识别出具有微秒量级的自旋移相时间和室温光学可检测的磁共振的系综发射器，碳化硅是与最新的半导体器件技术高度兼容的化合物。然而，到目前为止，在单发射极水平上的SiC中的这种自旋中心的工程仍然难以捉摸。在这里，我们证明了控制的自旋中心密度在超纯SiC超过8个数量级，从低于$10^{9}$以上$10^{16} \,$厘米$^{-3}$使用中子照射。对于低辐照剂量，可以清楚地分离出完全光稳定的室温近红外（NIR）单光子发射体，证明即使在$10^{14}$激发循环后也没有漂白。基于它们的光谱指纹，这些中心被识别为硅空位，其可以潜在地用作量子比特、自旋传感器和微波激射放大器。
2014-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Modified deformation behaviour of self-ion irradiated tungsten: A combined nano-indentation, HR-EBSD and crystal plasticity study
预测辐照损伤引起的材料性质的急剧变化是未来核裂变和聚变反应堆设计的关键。自离子注入是一种模拟中子辐照效应的有吸引力的工具。然而，注入样品的损伤层只有几微米厚，使得难以估计宏观性能。在这里，我们使用实验和建模技术相结合来解决这一挑战。我们专注于自离子注入钨，融合装甲组件和原型bcc材料的领跑者。为了捕获剂量依赖性的性质的演变，我们实验性地将样品的损伤水平从0.01 dpa到1 dpa。颗粒的球形纳米压痕<001>显示硬度增加到0.032 dpa的剂量，超过该剂量它饱和。AFM测量显示堆积增加到相同的剂量，超过该剂量，可以看到大的堆积和滑动台阶。基于观察，我们开发了一个晶体塑性（CPFE）模型的辐照材料。它捕获辐照诱导硬化，然后通过辐照缺陷和滑移位错的相互作用的应变软化。辐照缺陷的剪切阻力来自于类似辐照样品的TEM观察。模拟了剂量为0.01，0.1，0.32和1dpa的原始钨和注入钨的纳米压痕。将两个模型参数与0.01 dpa样品的实验结果拟合，并对所有其他剂量保持不变。CPFE模型预测的峰值载荷、裂纹表面轮廓和损伤饱和度与实验观测结果非常吻合。预测的晶格畸变和位错分布在压痕周围同意从HR-EBSD相应的测量。最后，利用CPFE模型预测了类似辐照下钨块体材料的宏观应力-应变响应。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Influence of Ge nanocrystals and radiation defects on C-V characteristics in Si-MOS structures
研究了在SiO_2层中嵌入74 Ge纳米晶（NC-Ge）的金属氧化物半导体（MOS）结构的电容特性。用能量为150 keV的74 Ge+离子注入较厚（~ 640 nm）的非晶SiO_2薄膜，引入Ge原子。实验表征包括在高频率（100 kHz和1 MHz）下的电容-电压（C-V）依赖性的室温测量。研究了四组MOS结构：第一组-“初始”样本，没有Ge原子（离子注入前）。第二次“注入”样品，在Ge+离子注入之后但在退火之前，在斗争层内具有随机分布的Ge原子。第三个样品是通过在800摄氏度下退火形成Ge纳米晶体后的样品（“NC-Ge”样品），第四个样品是“最终”样品：NC-Ge样品在研究核反应堆中接受了积分剂量高达10^20中子/cm ^2的强中子辐照，然后进行了辐射损伤退火。结果表明，在“初始”样品中，C-V特性具有“S形”的阶梯状形式，这是高频情况下MOS结构的典型特征。然而，在“注入”和“NC-Ge”样品中，尽管高频操作，C-V特性仍具有“U形”。此外，“NC-Ge”样品表现出大的滞后，这可能表明在NC-Ge处的电荷捕获。“U形”和滞后特性的组合允许我们提出一种新的4位数存储器保持单元。“最终”样品表明所观察到的C-V特性的特性的破坏和“初始”样品的C-V曲线的重现。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
