Модификация и распыление неоднородных многослойных окисленных металлических пленок слаботочными пучками ионов аргона

В работе представлены результаты исследования формирования субоксидных слоев на различных тонких окисленных пленках ниобия с помощью модификации и распыления их поверхности слаботочными пучками ионов аргона. Пленки ниобия различной толщины выращены магнетронным напылением на окисленной кремниевой подложке. Проведено несколько этапов ионного облучения. Поверхность пленок исследована неразрушающими методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, в том числе с угловым разрешением. Определен химический послойный фазовый состав пленок. Обнаружено, что в процессе окисления на атмосферном воздухе на пленках ниобия разной толщины образуются слои пентаоксида и различных стехиометрических и нестехиометрических субоксидов. В процессе ионного воздействия состав и толщина последних не изменяются. Результаты численного моделирования показывают, что при ионном воздействии преимущественно распыляются атомы кислорода. Распыляется и модифицируется только поверхностный слой пентаоксида ниобия. Обнаружено, что на первом этапе ионного воздействия во всех пленках формируются различные слои стехиометрических субоксидов и пентаоксидов других фаз, отличных от первоначальных, причем состав поверхностных субоксидных слоев меняется незначительно. Результаты исследования показывают возможность формирования субоксидных слоев различных состава и толщины при изменении параметров ионного облучения поверхности металлической пленки.