Автоионные источники для исследования и модификации структуры аморфных и кристаллических материалов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описаны системы со сфокусированным ионным пучком, использующие газовые автоионные источники. В историческом контексте рассмотрены принципы работы таких источников и способы их формирования, эффективная область ионизации в которых определяется размерами одного атома. Описываемые системы имеют широкий спектр приложений как в области сканирующей ионной микроскопии в сочетании с различными аналитическими методами, так и в области модификации с высоким разрешением электрических, оптических, магнитных и других свойств материалов. Такая модификация основана на ионно-индуцированном изменении структуры материала и наиболее ярко выражена в кристаллических полупроводниках, сверхпроводниках и магнетиках.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. В. Петров

Санкт-Петербургский государственный университет

Author for correspondence.
Email: y.petrov@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

О. Ф. Вывенко

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: y.petrov@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. Gianuzzi L.A., Stevie F.A. Introduction to Focused Ion Beams. New York: Springer, 2005. 357 p. https://doi.org/10.1007/b101190
  2. Мажаров П., Дудников В.Г., Толстогузов А.В. // Успехи физ. наук. 2020. Т. 190. № 12. С. 1293. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.09.038845
  3. Bischoff L., Mazarov P., Bruchhaus L. et al. // Appl. Phys. Rev. 2016. V. 3. P. 021101. https://doi.org/10.1063/1.4947095
  4. Толстогузов А.Б., Белых С.Ф., Гуров В.С. и др. // Приборы и техника эксперимента. 2015. № 1. С. 5. https://doi.org/10.7868/S0032816215010115
  5. Smith N.S., Skoczylas W.P., Kellogg S.M. et al. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. № 6. P. 2902. https://doi.org/10.1116/1.2366617
  6. Smith N.S., Notte J.A., Steele A.V. // MRS Bull. 2014. V. 39. P. 329. https://doi.org/10.1557/mrs.2014.53
  7. Escovitz W.H., Fox T.R., Levi-Setti R. // Proc. Nat. Acad. Sci. 1975. V. 72. P. 1826. https://doi.org/10.1073/pnas.72.5.1826
  8. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Helium Ion Microscopy. Cham: Springer, 2016. 526 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9
  9. McClelland J.J., Steele A.V., Knuffman B. et al. // Appl. Phys. Rev. 2016. V. 3. P. 011302. https://doi.org/10.1063/1.4944491
  10. Nabhiraj P.Y., Menon R., Mohan Rao G. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 621. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.04.069
  11. Montaser A., Chan S.K., Koppenaal D.W. // Anal. Chem. 1987. V. 59. № 8. P. 1240. https://doi.org/10.1021/ac00135a038
  12. Menon R., Nabhiraj P.Y., Bhandari R.K. // Vacuum. 2013. V. 97. P. 71. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2013.04.008
  13. Oishi K., Okumoto T., Iino T. et al. // Spectrochim. Acta. B. 1994. V. 49. № 9. P. 901. https://doi.org/10.1016/0584-8547(94)80079-0
  14. Muramatsu M., Kitagawa A. // Rev. Sci. Instrum. 2012. V. 83. P. 02B909. https://doi.org/10.1063/1.3671744
  15. Gushenets V.I., Bugaev A.S., Oks E.M. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2012. V. 83. P. 02B311. https://doi.org/10.1063/1.3672112
  16. Hahto S.K., Hahto S.T., Kwan J.W. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2003. V. 74. P. 2987. https://doi.org/10.1063/1.1571973
  17. Orloff J., Swanson L.W. // J. Appl. Phys. 1979. V. 50. P. 6026. https://doi.org/10.1063/1.326679
  18. Jousten K., Böhringer K., Börret R. et al. // Ultramicroscopy. 1988. V. 26. P. 301. https://doi.org/10.1016/0304-3991(88)90229-X
  19. Жуков В.А., Калбитцер З. // Микроэлектроника. 2011. Т. 40. С. 21.
  20. Kuo H.-S., Hwang I.-S., Fu T.-Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 063106. https://doi.org/10.1063/1.2844851
  21. Shichi H., Matsubara S., Hashizume T. // Microsc. Microanal. 2019. V. 25. P. 105. https://doi.org/10.1017/S1431927618016227
  22. Schmidt M.E., Yasaka A., Akabori M. et al. // Microsc. Microanal. 2017. V. 23. P. 758. https://doi.org/10.1017/s1431927617000502
  23. Fedkiwa T.P., Lozano P.C. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2009. V. 27. P. 2648. https://doi.org/10.1116/1.3253604
  24. Müller E.W., Bahadur K. // Phys. Rev. 1956. V. 102. P. 624. https://doi.org/10.1103/PhysRev.102.624
  25. Müller E.W. // Adv. Electron. Electron Phys. 1960. V. 13. P. 83. https://doi.org/10.1016/S0065-2539(08)60210-3
  26. Мюллер Э., Цонь Т. Автоионная микроскопия (принципы и применение). М.: Металлургия, 1972. 360 с.
  27. Orloff J.H., Swanson L.W. // J. Vac. Sci. Technol. 1975. V. 12. P. 1209. https://doi.org/10.1116/1.568497
  28. Orloff J.H., Swanson L.W. // J. Vac. Sci. Technol. 1978. V. 15. P. 845. https://doi.org/10.1116/1.569610
  29. Allan G.L., Legge G.J.F., Zhu J. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1988. V. 34. P. 122. https://doi.org/10.1016/0168-583X(88)90374-6
  30. Colman R.A., Allan G.L., Legge G.J.F. // Rev. Sci. Instrum. 1992. V. 63. P. 5653. https://doi.org/10.1063/1.1143396
  31. Borret R., Jousten K., Bohringer K. et al. // J. Phys. Appl. Phys. 1988. V. 21. P. 1835. https://doi.org/10.1088/0022-3727/21/12/031
  32. Kalbitzer S., Knoblauch A. // Appl. Phys. A. 2004. V. 78. P. 269. https://doi.org/10.1007/s00339-003-2218-1
  33. Tondare V.N. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2005. V. 23. P. 1498. https://doi.org/10.1116/1.2101792
  34. Павлов В.Г. // ФТТ. 2006. Т. 48. Вып. 5. С. 912.
  35. Павлов В.Г. // ФТТ. 2007. Т. 49. Вып. 8. С. 1504.
  36. Morgan J., Notte J., Hill R. et al. // Microscopy Today. 2006. V. 14. P. 24. https://doi.org/10.1017/S1551929500050240
  37. Ward B.W., Notte J.A., Economou N.P. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. V. 24. P. 2871. https://doi.org/10.1116/1.2357967
  38. Fu T.-Y., Cheng L.-C., Nien C.-H. et al. // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 113401. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.113401
  39. Kuo H.-S., Hwang I.-S., Fu T.-Y. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. Р. 063106. https://doi.org/10.1063/1.2844851
  40. Lai W.-C., Lin C.-Y., Chang W.-T. et al. // Nanotechnology. 2017. V. 28. P. 255301. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa6ed3
  41. Kuo H.-S., Hwang I.-S., Fu T.-Y. et al. // Nano Lett. 2004. V. 4. P. 2379. https://doi.org/10.1021/nl048569b
  42. Chang W.-T., Hwang I.-S., Kuo H.-S. et al. // Microsc. Microanal. 2013. V. 19. P. 382. https://doi.org/10.1017/S1431927613003905
  43. Rezeq M., Pitters J., Wolkow R. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 204716. https://doi.org/10.1063/1.219853
  44. Urban R., Wolkow R.A., Pitters J.L. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 31. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_2
  45. Matsubara S., Shichi H., Kawanami Y. et al. // Microsc. Microanal. 2016. V. 22. P. 614. https://doi.org/10.1017/S1431927616003925
  46. Notte J., Faridur Rahman F.H.M., McVey S. et. al. // Microsc. Microanal. 2010. V. 16. P. 28. https://doi.org/10.1017/S1431927610061477
  47. Schmidt M.E., Ogawa S., Mizuta H. // MRS Adv. 2018. V. 3. P. 505. https://doi.org/10.1557/adv.2018.33
  48. Everhart T.E., Thornley R.F.M. // J. Sc. Instrum. 1960. V. 37. P. 246. https://doi.org/10.1088/0950-7671/37/7/307
  49. Петров Ю.В., Вывенко О.Ф., Бондаренко А.С. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2010. № 9. С. 109.
  50. Petrov Yu., Vyvenko O. // Proc. SPIE. 2011. V. 8036. P. 80360O. https://doi.org/10.1117/12.886347
  51. Petrov Yu.V., Vyvenko O.F. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 119. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_5
  52. Anikeva A.E., Petrov Yu.V., Vyvenko O.F. // AIP Conf. Proc. 2019. V. 2064. P. 020001. https://doi.org/10.1063/1.5087657
  53. Ishitani N., Yamanaka T., Inai K. et al. // Vacuum. 2009. V. 84. P. 1018. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2009.12.010
  54. Petrov Yu.V., Anikeva A.E., Vyvenko O.F. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 425. P. 11. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.04.001
  55. Ohya K. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2014. V. 32. P. 06FC01. https://doi.org/10.1116/1.4896337
  56. Михайловский В.Ю., Петров Ю.В., Вывенко О.Ф. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2015. № 2. С. 93.
  57. Stehling N., Masters R., Zhou Y. et al. // MRS Commun. 2018. V. 8. P. 226. https://doi.org/10.1557/mrc.2018.75
  58. Jepson M.A.E., Inkson B.J., Rodenburg C. et al. // Europhys. Lett. 2009. V. 85. P. 46001. https://doi.org/10.1209/0295-5075/85/46001
  59. Rodenburg C., Jepson M.A.E., Inkson B.J. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. V. 241. P. 012076. https://doi.org/10.1088/1742-6596/241/1/012076
  60. Chee A.K.W., Boden S.A. // Ultramicroscopy. 2016. V. 161. P. 51. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2015.10.003
  61. Bell D.C. // Microsc. Microanal. 2009. V. 15. P. 147. https://doi.org/10.1017/S1431927609090138
  62. Kostinski S., Yao N. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. P. 064311. https://doi.org/10.1063/1.3549016
  63. Veligura V., Hlawacek G., van Gastel R. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2012. V. 3. P. 501. https://doi.org/10.3762/bjnano.3.57
  64. Hlawacek G., Veligura V., van Gastel R. et al. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 205. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_9
  65. Notte J., Hill R., McVey S.M. et al. // Microsc. Microanal. 2010. V. 16. P. 599. https://doi.org/10.1017/S1431927610093682
  66. Zweifel L.P., Shorubalko I., Lim R.Y.H. // ACS Nano. 2016. V. 10. P. 1918. https://doi.org/10.1021/acsnano.5b05754
  67. Woehl T.J., White R.M., Keller R.R. // Microsc. Microanal. 2016. V. 22. P. 544. https://doi.org/10.1017/S1431927616000775
  68. Kavanagh K.L., Herrmann C., Notte J.A. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2017. V. 35. P. 06G902. https://doi.org/10.1116/1.4991898
  69. Mousley M., Eswara S., De Castro O. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2019. V. 10. P. 1648. https://doi.org/10.3762/bjnano.10.160
  70. Serralta E., Klingne N., De Castro O. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2020. V. 11. P. 1854. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.167
  71. Petrov Yu.V., Vyvenko O.F. // Beilstein J. Nanotechnol. 2015. V. 6. P. 1125. https://doi.org/10.3762/bjnano.6.114
  72. Boden S.A., Franklin T.M.W., Scipioni L. et al. // Microsc. Microanal. 2012. V. 18. P. 1253. https://doi.org/10.1017/S1431927612013463
  73. Veligura V., Hlawacek G., Jahn U. et al. // J. Appl. Phys. 2014. V. 115. P. 183502. https://doi.org/10.1063/1.4875480
  74. Veligura V., Hlawacek G., van Gastel R. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2014. V. 26. P. 165401. https://doi.org/10.1088/0953-8984/26/16/165401
  75. Veligura V., Hlawacek G. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 325. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_14
  76. Heller R., Klingner N., Hlawacek G. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 265. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_12
  77. Klingner N., Heller R., Hlawacek G. et al. // Ultramicroscopy. 2016. V. 162. P. 91. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2015.12.005
  78. Wirtz T., Vanhove N., Pillatsch L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 041601. https://doi.org/10.1063/1.4739240
  79. Pillatsch L., Vanhove N., Dowsett D. et al. // App. Surf. Sci. 2013. V. 282. P. 908. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.06.088
  80. Wirtz T., Dowsett D., Philipp P. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 297. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_13
  81. Ziegler J.F., Ziegler M.D., Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. P. 1818. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091
  82. Klingner N., Hlawacek G., Mazarov P. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2020. V. 11. P. 1742. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.156
  83. Bell D.C., Lemme M.C., Stern L.A. et al. // Nanotechnology. 2009. V. 20. P. 455301. https://doi.org/10.1088/0957-4484/20/45/455301
  84. Lemme M.C., Bell D.C., Williams J.R. et al. // ACSNano. 2009. V. 3. P. 2674. https://doi.org/10.1021/nn900744z
  85. Kalhor N., Boden S.A., Mizuta H. // Microelectron. Eng. 2014. V. 114. P. 70. https://doi.org/10.1016/j.mee.2013.09.018
  86. Iberi V., Vlassiouk I., Zhang X.-G. et al. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 11952. https://doi.org/10.1038/srep11952
  87. Deng Y., Huang Q., Zhao Y. et al. // Nanotechnology. 2017. V. 28. P. 045302. https://doi.org/10.1088/1361-6528/28/4/045302
  88. Archanjo B.S., Fragneaud B., Cancado L.G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104. P. 193114. https://doi.org/10.1063/1.4878407
  89. Wang Y., Abb M., Boden S.A. et al. // Nano Lett. 2013. V. 13. P. 5647. https://doi.org/10.1021/nl403316z
  90. Zhang C., Li J., Belianinov A. et al. // Nanotechnology. 2020. V. 31. P. 465302. https://doi.org/10.1088/1361-6528/abae99
  91. Kuznetsov A.I., Miroshnichenko A.E., Fu Y.H. et al. // Nature Commun. 2014. V. 5. P. 3104. https://doi.org/10.1038/ncomms4104
  92. Emmrich D., Beyer A., Nadzeyka A. et al. // Appl. Phys. Lett. 2016. V. 108. P. 163103. https://doi.org/10.1063/1.4947277
  93. Sawafta F., Carlsen A.T., Hall A.R. // Sensors. 2014. V. 14. P. 8150. https://doi.org/10.3390/s140508150
  94. Carlsen A.T., Briggs K., Hall A.R. et al. // Nanotechnology. 2017. V. 28. P. 085304. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa564d
  95. Marshall M.M., Yag J., Hall A.R. // Scanning. 2012. V. 34. P. 101. https://doi.org/10.1002/sca.21003
  96. Zahid O.K., Hall A.R. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 447. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_18
  97. Латышев Ю.И., Орлов А.П., Фролов А.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 98. С. 242. https://doi.org/10.7868/S0370274X13160066
  98. Fox D., Zhou Y.B., O’Neill A. et al. // Nanotechnology. 2013. V. 24. P. 335702. https://doi.org/10.1088/0957-4484/24/33/335702
  99. Iberi V., Ievlev A.V., Vlassiouk I. et al. // Nanotechnology. 2016. V. 27. Р. 125302. https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/12/125302
  100. Araujo E.N.D., Brant J.C., Archanjo B.S. et al. // Phys. Rev. B. 2015. V. 91. P. 245414. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.245414
  101. Nanda G., Hlawacek G., Goswami S. et al. // Carbon. 2017. V. 119. P. 419e425. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.04.062
  102. Zhou Y., Maguire P., Jadwiszczak J. et al. // Nanotechnology. 2016. V. 27. P. 325302. https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/32/325302
  103. Latyshev Yu.I., Orlov A.P., Volkov V.A. et al. // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 7578. https://doi.org/10.1038/srep07578
  104. Fox D.S., Zhou Y., Maguire P. et al. // Nano Lett. 2015. V. 15. P. 5307. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b01673
  105. Stanford M.G., Pudasaini P.R., Belianinov A. et al. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 27276. https://doi.org/10.1038/srep27276
  106. Iberi V., Liang L., Ievlev A.V. et al. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 30481. https://doi.org/10.1038/srep30481
  107. Watt F., Breese M.B.H., Bettiol A.A. et al. // Mater. Today. 2007. V. 10. P. 20. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(07)70129-3
  108. Sidorkin V., van Veldhoven E., van der Drift E. et al. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2009. V. 27. P. L18. https://doi.org/10.1116/1.3182742
  109. Li W.-D., Wu W., Stanley Williams R. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2012. V. 30. P. 06F304. https://doi.org/10.1116/1.4758768
  110. Kalhor N., Alkemade P.F.A. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 395. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_16
  111. Petrov Y.V., Sharov T.V., Baraban A.P. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2015. V. 349. P. 90. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.02.054
  112. Petrov Y.V., Grigoryev E.A., Sharov T.V. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 418. P. 94. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.01.011
  113. Petrov Y.V., Ubyivovk E.V., Baraban A.P. // AIP Conf. Proc. 2019. V. 2064. P. 030012. https://doi.org/10.1063/1.5087674
  114. Petrov Y.V., Grigoryev E.A., Baraban A.P. // Nanotechnology. 2020. V. 31. P. 215301. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab6fe3
  115. Kapitonov Yu.V., Shapochkin P. Yu., Petrov Yu.V. et al. // Phys. Status. Solidi. B. 2015. V. 252. P. 1950. https://doi.org/10.1002/pssb.201451611
  116. Kapitonov Yu.V., Shapochkin P. Yu., Beliaev L. Yu. et al. // Opt. Lett. 2015. V. 41. P. 104. https://doi.org/10.1364/OL.41.000104
  117. Shapochkin P. Yu., Petrov Yu.V., Eliseev S.A. et al. // J. Opt. Soc. Amer. A. 2019. V. 36. P. 1505. https://doi.org/10.1364/JOSAA.36.001505
  118. White A.E., Short K.T., Dynes R.C. et al. // Appl. Phys. Lett. 1988. V. 53. P. 1010. https://doi.org/10.1063/1.100652
  119. Cybart S.A., Cho E.Y., Wong T.J. et al. // Nature Nanotechnol. 2015. V. 10. P. 598. https://doi.org/10.1038/nnano.2015.76
  120. Cho E.Y., Ma M.K., Huynh C. et al. // Appl. Phys. Lett. 2015. V. 106. P. 252601. https://doi.org/10.1063/1.4922640
  121. Cybart S.A., Bali R., Hlawacek G. et al. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 415. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_17
  122. Kasaei L., Melbourne T., Manichev V. et al. // AIP Adv. 2018. V. 8. P. 075020. https://doi.org/10.1063/1.5030751
  123. Fowley C., Diao Z., Faulkner C.C. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. V. 46. P. 195501. https://doi.org/10.1088/0022-3727/46/19/195501
  124. Татарский Д.А., Гусев Н.С., Михайловский В.Ю. и др. // ЖТФ. 2019. Т. 89. С. 1674. https://doi.org/10.21883/JTF.2019.11.48327.135-19
  125. Sapozhnikov M.V., Vdovichev S.N., Ermolaeva O.L. et al. // Appl. Phys. Lett. 2016. V. 109. P. 042406. https://doi.org/10.1063/1.4958300
  126. Sapozhnikov M.V., Petrov Yu.V., Gusev N.S. et al. // Materials. 2020. V. 13. P. 99. https://doi.org/10.3390/ma13010099
  127. Samad F., Hlawacek G., Arekapudi S.S.P.K. et al. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 119. P. 022409. https://doi.org/10.1063/5.0049926
  128. Sapozhnikov M.V., Gusev N.S., Gusev S.A. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. P. 054429. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.054429
  129. Kurian J., Joseph A., Cherifi-Hertel S. et al. // Appl. Phys. Lett. 2023. V. 122. 032402. https://doi.org/10.1063/5.0131188
  130. Röder F., Hlawacek G., Wintz S. et al. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 16786. https://doi.org/10.1038/srep16786
  131. Nord M., Semisalova A., Kákay A. et al. // Small. 2019. V. 15. P. 1904738. https://doi.org/10.1002/smll.201904738
  132. Cansever H., Anwar Md.S., Stienen S. et al. // Sci. Rep. 2022. V. 12. P. 14809. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15959-0
  133. Chen P., van Veldhoven E., Sanford C.A. et al. // Nanotechnology. 2010. V. 2. 455302. https://doi.org/10.1088/0957-4484/21/45/455302
  134. Alkemade P.F.A., Miro H. // Appl. Phys. A. 2014. V. 117. P. 1727. https://doi.org/10.1007/s00339-014-8763-y
  135. Shorubalko I., Pillatsch L., Utke I. // Helium Ion Microscopy / Ed. Hlawacek G., Gölzhäuser A. Springer, 2016. P. 355. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9_15
  136. Córdoba R., Ibarra A., Mailly D. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2020. V. 11. P. 1198. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.104
  137. Joens M.S., Huynh C., Kasuboski J.M. et al. // Sci. Rep. 2013. V. 3. P. 3514. https://doi.org/10.1038/srep03514

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Chemical elements used in ion sources of different types: ■ – based on gas plasma [5, 6, 10-16], ▼ – gas ion sources [6-8, 17-22], ● – electrohydrodynamic [2-4, 23], Δ – with a magneto-optical trap [9].

Download (36KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Autoionization of gas near the metal tip.

Download (18KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. An energy diagram describing the process of ionization of an atom in a strong electric field near the metal surface (a). Calculated dependences of the transparency of the potential barrier D on the distance d (b) at the electric field strength: 200 (1), 300 (2), 400 (3), 500 (4), 600 MV/cm (5).

Download (27KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diagram of the ion-optical column (a): 1 – ion cannon, 2 – condenser lens, 3 – diaphragm, 4 – deflection system, 5 – objective lens. The scheme of the ion gun (b): 1 – current electrodes, 2 – insulator, 3 – tip, 4 – extractor.

Download (30KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Scheme of the scanning ion microscope (a): 1 – ion-optical column, 2 – secondary electron detector, 3 – backscattered ion detector. The appearance of a scanning helium ion microscope (b).

Download (39KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Cross sections of the volume of interaction of ions with matter calculated by the Monte Carlo method: the horizontal row corresponds to the ion indicated to the left of the row (He, Ar, Xe); the vertical row of pairs of images corresponds to the target material (C, Fe, Au). In each pair, the left image is calculated for the ion energy of 10 keV, the right one is 30 keV. The size of the calculation area for helium ions is 300 nm, and for argon and xenon ions – 50 nm.

Download (34KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences