Исследование электронно-стимулированной модификации фуллерита C60 методами электронной спектроскопии

• Автор: Шнитов, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕіМЬІХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы по проблеіме модификации фуллерита Сйо электронами

1.1. Основные свойства фуллеренов Сбо и фуллерита Соо

1.2. Воздействие электронов различной энергии на структуру и свойства

фуллерита Сбо

1.2.1. Электронно- и фотостимулированная полимеризация фуллерита С(,о

1.2.2. Электронно-стимулированная аморфизация фуллерита Сво

1.2.3. Воздействие электронного облучения на отдельные фуллерены Сбо

1.3. Методы электронной спектроскопии в изучении электронной

структуры фуллеренов и фуллеритов Сбо
1.3.1. Исследование фуллерита Сбо методом электронной оже-спектроскопии
1.3.2. Исследование фуллерита Сбо методом спектроскопии характеристических
потерь энергии электронов
1.4. Методы обработки и количественного анализа спектров характеристических
потерь энергии, измеряемых в геометрии «на отражение»
1.4.1. Вычитание вклада упруго отражённых первичных электронов
1.4.2 Определение спектра однократных неупругих потерь энергии
1.4.3 Преобразование спектра однократных характеристических потерь
энергии в диэлектрическую функцию образца
Заключение
ГЛАВА 2. Многоканальный по углу электронный спектрометр
Введение
2.1. Состав и основные узлы электронного спектрометра
2.1.1 Блок- схема электронного спектрометра
2.1.2 Ионная пушка
2.1.3. Узел напыления фуллеритных пленок (ячейка Кнудсена)
2.2. Многоканальный ио углу конический энергоанализатор заряженных частиц
2.2.1 Конструкция и принцип работы МКЭА
2.2.2. Энергетическое и угловое разрешение энергоанализатора
2.2.3 Система сбора данных и управления МКЭА
2.3. Напыление тонких плёнок фуллерита Сбо и контроль их качества
2.4. Методика измерения параметров электронного пучка
Заключение
ГЛАВА 3. Модификация фуллерита С6о пучками электронов средней энергии
Введение
ЗЛ. Обнаружение и интерпретация процесса электронно-стимулированной
модификации фуллерита Обо
3.2. Количественная характеризация степени модификации фуллерита Сбо
3.3. Экспериментальное исследование динамики электронно-стимулированной
модификации фуллерита Сво
3.3.1. Методика определения дозовых зависимостей параметра модификации
3.3.2. Обработка экспериментальных данных
3.3.3. Погрешности дозовых зависимостей
3.4. Развитие методики определения эффективного сечения электронно-стимулированной модификации фуллерита Сбо
3.4.1. Методические особенности эксперимента «Б»
3.4.2. Сравнение результатов экспериментов «А» и «Б»
3.5. Интерпретация и анализ экспериментальных результатов
Заключение
ГЛАВА 4. Развитие метода определения диэлектрической функции по спектрам
энергетических потерь, измеренным в геометрии «на отражение»
Введение
4.1. Развитие метода теоретического моделирования спектров характеристических
потерь энергии, измеряемых в геометрии «на отражение»
4.1.1. Структура спектров однократных потерь энергии, соответствующих
геометрии «на отражение»
4.1.2. Расчет сечения объёмных и вероятности поверхностных потерь энергии
для электронов, отраженных от полубесконечного образца
4.1.3. Достоверность и научная новизна полученной формулы
4.2 Разработка и апробация алгоритма, преобразующего спектры однократных потерь
энергии в соответствующие диэлектрические функции
4.2.1. Преобразование спектра однократных потерь «на отражение»
в диэлектрическую функцию
4.2.2. Использование численных экспериментов для исследования свойств итерационного алгоритма f(hco)—эб(йсо)
Заключение
ГЛАВА 5. Получение и анализ диэлектрических функций фуллерита м-Сбо
Введение
5.1. Измерение и предварительная обработка ХПЭЭ спектров фуллерита м-Сбо
5.1.1. Измерение экспериментальных спектров потерь
5.1.2. Определение спектров неупругих потерь энергии
5.1.3. Определение спектров однократных неупругих потерь
5.2 Получение диэлектрических функций исходного и модифицированного
фуллерита Сбо
5.2.1 Диэлектрическая функции фуллерита и-Сво
5.2.2 Диэлектрической функции фуллерита м-Со
5.3 Количественный анализ электронно-стимулированных изменений электронной
и атомной структуры фуллерита м-Сво
5.3.1. Связь объединённой плотности электронных состояний фуллерита м-Сбо
и эффективного числа д-электронов со степенью его модификации
5.3.2. Связь степени модификации фуллерита Сео с характером гибридизации его
валентных орбиталей
Заключение
ГЛАВА 6. Сухая электронная литография с фуллеритом Сбо в качестве резиста
Введение
6. 1. Использование фуллерита Сво в качестве негативного резиста
в электронной литографии
6.2. Идея и преимущества сухой электронной литографии
6.3 Моделирование способа сухого проявления электронно-графических
изображений
6.3.1. Эксперимент на кремниевой подложке
6.3.2. Эксперимент на графитовой подложке
Заключение
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
БЛАГОДАРНОСТИ

спектра !(Е) (Гл.5, раздел 5.2). Такой подход представляется наиболее оптимальным, поскольку он позволяет не только более корректно разделять спектры Р(Е) и Е(Е), но и заметное уменьшает степень «заглаженности» последнего из них.
Наиболее известным методом деконволюции является метод Фурье-преобразований, в котором с помощью прямого и обратного Фурье-преобразования, можно получить формулу, связывающую «идеальный» спектр отражённых электронов /(£) и отношение Фурье-образов измеренного спектра /(г) и аппаратной функции Р(т) [56]. К сожалению, этот метод плохо подходит для деконволюции экспериментальных ХПЭЭ спектров, главным образом потому, что получаемые с его помощью «идеальные» спектры неупругих потерь практически всегда содержат высокочастотные осцилляции, не имеющие реального физического смысла, но заметно осложняющие дальнейшую обработку этих спектров. Использование специальных частотных «фильтров» и других математических приёмов улучшают ситуацию, однако полностью решить эту проблему не может [56].
Более простой и надёжный метод деконволюции был разработан Ван Ситтером. Он имеет вид весьма простого итерационного алгоритма, который обладает достаточно быстрой сходимостью и задаётся следующей формулой [56]:
1]+1(Е) = 1у(Е)+А](Е), где Лу (£) = /(£)- /; (£) * Р(Е), (1.4)
где у = 0,1,2
К сожалению, метод Ван Ситтера, также как и метод Фурье, приводит к появлению в спектрах 1]{Е) осцилляций, не имеющих реального физического смысла, но способных достаточно сильно исказить их форму [56]. С другой стороны, в силу своей простоты, этот метод легко поддаётся развитию и совершенствованию, и, как будет показано в главе 5, может стать эффективным средством разделения экспериментальных спектров ХПЭЭ на «упругую» и «неупругую» составляющие.