气体团簇离子束装置的设计及其在表面平坦化、自组装纳米结构中的应用

• 作者: Rakhim Rakhimov Vasiliy Pelenovich 付德君 左文彬 张翔宇 曾晓梅 罗进宝 邢斌
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 气体团簇离子束 表面平坦化 自组装纳米结构 功率谱密度函数
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 113-122
• 页数: 10页
• 字数: 7415字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191990

摘要

一个电荷量的团簇离子,比如Ar+n.当团簇离子与固体材料相互作用时,由于平均每个原子携带的能量(～eV)根据超声膨胀原理,n(10—104)个气体原子可以绝热冷却后凝聚在一起形成团簇,经过离化后,形成带较低,仅作用于材料浅表面区域,因此,气体团簇离子束是材料表面改性的优良选择.本文介绍了一台由武汉大学加速器实验室自主研制的气体团簇离子束装置,包括整体构造、工作原理及实验应用.中性团簇束由金属锥形喷嘴(F=65—135μm,q=14°)形成,平均尺寸为3000 atoms/cluster,经离化后,其离子束流达到了50μA.Ar团簇离子因其反应活性较低,本文运用Ar团簇离子(平均尺寸为1000 atoms/cluster)进行了平坦化和自组装纳米结构的研究.单晶硅片经Ar团簇离子束处理后,均方根粗糙度由初始的1.92 nm降低到0.5 nm,同时观察到了束流的清洁效应.利用Ar团簇离子束的倾斜(30°—60°)轰击,在宽大平坦的单晶ZnO基片上形成了纳米波纹,而在ZnO纳米棒表面则形成了有序的纳米台阶,同时,利用二维功率谱密度函数分析了纳米结构在基片上的表面形貌和特征分布,并计算了纳米波纹的尺寸和数量.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	付德君	武汉大学物理科学与技术学院	28	94	6.0	8.0
2	曾晓梅	武汉大学物理科学与技术学院	1	0	0.0	0.0
3	Vasiliy Pelenovich	武汉大学动力与机械学院	1	0	0.0	0.0
4	Rakhim Rakhimov	武汉大学物理科学与技术学院	1	0	0.0	0.0
5	左文彬	武汉大学物理科学与技术学院	2	3	1.0	1.0
6	邢斌	武汉大学动力与机械学院	1	0	0.0	0.0
7	罗进宝	武汉大学物理科学与技术学院	1	0	0.0	0.0
8	张翔宇	武汉大学物理科学与技术学院	1	0	0.0	0.0