Исследование свойств многочастотной ВЧ плазмы сложного состава, включая потоки и энергетический спектр ионов и фотонов, и их влияние на элементарные процессы на поверхности

В рамках данного проекта предполагается проведение экспериментальных и теоретических исследований эволюции состава и спектра ионов в двухчастотном газовом разряде в смеси благородных и молекулярных газов (Ar/H2) при различных парциальных давлениях смеси, давлении газа, вч мощности, напряжении смещения и вч частоте на электроде. Особое внимание уделяется неочевидному соотношению между концентрациями ионов ArH+ и H3+ при небольших добавках H2 и низких давлениях газа. В силу существенной разницы в массе ионов H3+ и ArH+ эффект их воздействия на обрабатываемый материал на электроде может сильно различаться. Поэтому вопрос о скоростях ионно-молекулярных реакций в такой плазме и механизмах ионно-молекулярных реакций в приэлектродных слоях в зависимости от параметров разряда остается открытым и требует изучения.Прежде всего, будет продолжено исследование взаимодействие различных ионов в смеси с нанопористыми диэлектриками, структура которых обуславливает новые, еще не изученные эффекты распыления. Для интерпретации полученных экспериментальных результатов и выявления детальных механизмов распыления нанопористых материалов ионами низкой энергии планируется выполнить компьютерное моделирование процессов распыления пористых гомо- и гетерогенных материалов на примере Si и SiO2. Предполагается исследовать распыление (включая химическое распыление) различными ионами в смеси. Кроме того, будет начато исследование распыления наноразмерных 2-мерных (2D) пленок MoS2 и WS2 низкоэнергичными ионами аргона и водорода. Рассматриваемые материалы являются новыми перспективными материалами за «барьером» кремниевой технологии микроэлектроники <12 нм и взаимодействие плазмы с ними практически не изучено.Кроме того, при взаимодействии плазмы с новыми пористыми и 2D материалами важно определить роль ВУФ излучения плазмы в модификации материалов. Степень воздействия ВУФ излучения зависит как от интенсивности, так и от длины волны, т.е. от спектра фотонов. Поэтому помимо ионов важной фундаментальной задачей в данном проекте является изучение модификации спектров излучения вч плазмы в ВУФ области в зависимости от параметров плазмы и парциального состава смеси Ar/H2.