Ядерна фізика та енергетика Nuclear Physics and Atomic Energy   ISSN: 1818-331X (Print), 2074-0565 (Online)   Publisher: Institute for Nuclear Research of the National Academy of Sciences of Ukraine   Languages: Ukrainian, English   Periodicity: 4 times per year   Open access peer reviewed journal

Full text (ru)

V. I. Sugakov<sup>1

1</sup>Institute for Nuclear Research, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine

Abstract: Modeling of diffusion processes of implanted atoms in crystal and point defects, created by irradiation, beyond ion range is fulfilled. The processes of recombination of implanted atoms with thermal vacancy play the key role. It is shown, that a region strong depleted by vacancies beyond the ion range arises. In the end of this region a spike of the probabilities of the recombination processes and also the spike of density of complexes of the vacancies with implanted atoms appear. The sizes of the region rise with increasing density of the flux of implanted ions and the number of defects in crystal. The sizes can significantly exceed the ion range and reach several tens of micrometers. Possible manifestations of effect are analyzed.

Keywords: ion irradiation, defects, thermal vacancy, diffusion, long-range interaction.

1. Павлов П. В., Пашкин В. И., Генкин В. М. и др. Изменение дислокационной структуры кремния при облучении ионами средних энергий. Физика твердого тела 15 (1973) 2857.

2. Скупов В. Д., Тетельбаум Д. И., Шунгуров Г. В. Влияние протяженных дефектов в исходных кристаллах на эффект дальнодействия при ионной имплантации. Письма в ЖТФ 15 (1989) 44.

3. Быков В. Н., Малынкин В. Г., Хмелевская В. С. Эффекты дальнодействия при ионном облучении. Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение 3 (1989) 45.

4. Пивоваров А. Л. Эффект дальнодействия при облучении металлов ионно-плазменными потоками. Металлофизика и новейшие технологии 16 (1994) 3.

5. Хмелевская В. С., Малынкин В. Г., Соловьев С. П. и др. Эффект дальнодействия в условиях радиационно-индуцированного кинетического фазового перехода. Письма в ЖТФ 22 (1996) 9.

6. Гроза А. А., Литовченко П. Г., Старчик М. І. Ефекти радіації в інфрачервоному поглинанні та структурі кремнію (Київ: Наук. думка, 2006) 124 с.

7. Овчинников В. В. Радиационно-динамические эффекты. Возможности формирования уникальных структурных состояний и свойств конденсированных сред. Успехи физических наук 178 (2008) 993.

8. Зеленский В. Ф., Неклюдов И. М., Черняева Т. П. Радиационные дефекты и распухание металлов (Київ: Наук. думка, 1988).

9. Zielinski F., Costantini J. M., Haussy J., Durbin F. Helium depth profiling in tantalum after ion implantation and high-temperature annealing. J. Nucl. Mater. 312 (2003) 141. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(02)01589-1

10. Yoo M. H., Mansur L. K. Distribution of point defects in bounded media under irradiation. J. Nucl. Mater. 62 (1976) 282. https://doi.org/10.1016/0022-3115(76)90025-8

11. Ганн В. В., Волобуев А. В. Математическое моделирование процессов диффузии и отжига. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение 2 (1978) 17.

12. Голіней І. Ю., Степкова В. В. Кінетика міграції первинних радіаційних дефектів при неоднорідному опроміненні. Ядерна фізика та енергетика 10 (2009) 71. https://jnpae.kinr.kyiv.ua/10.1/Articles_PDF/jnpae-2009-10-0071-Goliney.pdf