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东北师大学报(自然科学版)2024年第04期:聚焦离子束在金表面极限蚀刻宽度的分子动力学研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于娜;秦宏宇;徐强;

单位:长春工程学院勘查与测绘工程学院;

摘要:通过分子动力学模拟的方法,研究了能量为30 keV的Ga离子蚀刻Au表面产生的极限蚀刻宽度.模拟使用严格聚焦的离子束对Au(111)表面进行辐照,获取体系的结构特征及动力学过程.研究结果表明,蚀刻过程受到原子溅射和再沉积的双重因素影响.在辐照的初始阶段,浅层表面的蚀刻主要受表层原子溅射控制,极限蚀刻宽度为8 nm.然而,随着蚀刻深度的增加,蚀刻槽内壁的溅射使蚀刻宽度增加,表面平均蚀刻宽度增加到12 nm,部分区域甚至可达17 nm.这对于离子束精细纳米加工的尺度控制、航空器件以及核反应堆器壁材料辐照损伤等领域研究具有重要意义.

关键词:聚焦离子束;;金;;极限宽度;;分子动力学

基金资助:吉林省教育厅项目(JJKH20230701KJ);; 吉林省科技厅项目(20240302125GX)