Peculiarities of Interaction of Low-Energy Noble Gas Atoms with Methyl Groups on the Low-K-Surface

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

In the current work the computer simulations were performed to study the possibility of surface functionalization of low-K materials that are used as interlayer insulators within ultralarge integration devices with low-energy (up to 30 eV) noble gas atoms. The simulations were carried out using the ab initio density functional theory method assisted with molecular dynamics algorithms implemented in VASP package. The detailed trajectory analysis revealed the conditions under which the irradiation of incident He, Ne, Ar, Xe atoms with the energy up to 30 eV may result in the illumination of near-surface methyl groups responsible for hydrophobic properties of dielectric surface. Based on the data obtained the threshold energy (the minimum atom energy for CH3-radical formation) was evaluated, and the mechanism peculiarities of such a process under light and heavy atom irradiation were studied. It was shown that in the energy range under consideration the interaction Ne, Ar, and Xe with methyl groups has mainly collisional mechanism, therefore with increase in mass of the incident particle the threshold energy increases. He atom irradiation, on the contrary, is capable to induce the perturbations of the electronic density around the methyl group that stimulate fast atom vibrations and result in CH3-detachment.

Sobre autores

A. Solovykh

Lomonosov Moscow State University

Email: sycheva.phys@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

A. Sycheva

Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Autor responsável pela correspondência
Email: sycheva.phys@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

E. Voronina

Lomonosov Moscow State University; Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: sycheva.phys@gmail.com
Russia, 119991, Moscow; Russia, 119991, Moscow

Bibliografia

  1. Baklanov M.R., Ho P.S., Zschech E. Advanced Interconnects for ULSI Technology. N.Y.: Wiley & Sons, 2012. 596 p.
  2. Baklanov M.R., de Marneffe J.-F., Shamiryan D., Urbanowicz A.M., Shi H., Rakhimova T.V., Huang H., Ho P.S. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. № 4. P. 041101. https://www.doi.org/10.1063/1.4765297
  3. Xu H., Hu Zh.-J., Qu X.-P., Wan H., Yan Sh.-S., Li M., Chen Sh.-M., Zhao Yu-H., Zhang J., Baklanov M.R. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 498. P. 143887. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143887
  4. Lionti K., Volksen W., Magbitang T., Darnon M., Dubois G. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2014. V. 4. № 1. P. N3071. https://www.doi.org/10.1149/2.0081501jss
  5. Prager L., Marsik P., Wennrich L., Baklanov M.R., Naumov, Pistol S.L., Schneider D., Gerlach J.W., Verdonck P., Buchmeiser M.R. // Microelectronic Eng. 2008. V. 85. № 10. P. 2094. https://www.doi.org/10.1016/j.mee.2008.04.039
  6. Lee J., Graves D.B. // J. Phys. D Appl. Phys. 2010. V. 43. № 42. P. 425201. https://www.doi.org/10.1088/0022-3727/43/42/425201
  7. Sycheva A.A., Voronina E.N., Rakhimova T.V., Novikov L.S., Rakhimov A.T. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2020. V. 38. № 5. P. 053004. https://www.doi.org/10.1116/6.0000389
  8. Palov A.P., Proshina O.V., Rakhimova T.V., Rakhimov A.T., Voronina E.N. // Plasma Process. Polym. 2021. V. 18. P. 2100007. https://www.doi.org/10.1002/ppap.202100007
  9. Соловых А.А., Сычева А.А., Воронина Е.Н. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 7. С. 16. https://www.doi.org/10.21883/PJTF.2022.07.52286.19085
  10. Кон В. // УФН. 2002. Т. 172. № 3. С. 336. https://www.doi.org/10.3367/UFNr.0172.200203e.0336
  11. Kresse G., Joubert D. // Phys. Rev. 1999. V. 59. № 3. P. 1758. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.59.1758
  12. Blöchl P.E. // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. № 24. P. 17953. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.50.17953
  13. Voevodin V.V., Antonov A.S., Nikitenko D.A., Shvets P.A., Sobolev S.I., Sidorov I.Yu., Stefanov K.S., Voevodin V.V., Zhumatiy S.A. // Supercomput. Frontiers Innovations. 2019. V. 6. № 2. P. 4. https://www.doi.org/10.14529/jsfi190201
  14. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. № 18. P. 3865. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
  15. Chaudhari M., Du J. // J. Vac. Sci. & Technol. A. 2011. V. 29. № 3. P. 031303. https://www.doi.org/10.1116/1.3568963
  16. Rimsza J.M., Kelber J.A., Du J. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. № 33. P. 335204. https://www.doi.org/10.1088/0022-3727/47/33/335204
  17. Kazi H., Rimsza J., Du J. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2014. V. 32. № 5. P. 051301. https://www.doi.org/10.1116/1.4890119
  18. De Darwent B. Bond Dissociation Energies in Simple Molecules. Washington: Nat. Bur. Stand, 1970. 60 p.
  19. Humphrey W., Dalke A., Schulten K. // J. Molec. Graphics. 1996. V. 14. № 1. P. 33. https://www.doi.org/10.1016/0263-7855(96)00018-5
  20. Behrisch R., Eckstein W. Sputtering by Particle Bombardment: Experiments and Computer Calculations from Threshold to MeV Energies. Berlin: Springer-Verlag, 2007. 200 p.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (62KB)
3.

Baixar (268KB)
4.

Baixar (214KB)
5.

Baixar (129KB)
6.

Baixar (109KB)

Declaração de direitos autorais © А.А. Соловых, А.А. Сычева, Е.Н. Воронина, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».