Можно выделить три качественно различных случая: режим первичного выбивания атомов

Можно выделить три качественно различных случая: режим первичного выбивания атомов из равновесных положений, режим линейных каскадов и режим тепловых пиков. В режиме первичного выбивания бомбардирующий ион передает энергию атомам материала, которые могут выйти через поверхность (распылиться) или сразу, или после небольшого числа упругих столкновений с приповерхностными атомами, необходимых для поворота вектора импульса. В двух других режимах выбиваемые из равновесных состояний атомы получают энергию, достаточную для выбивания вторичных, третичных и т.д. атомов, часть которых может достичь поверхности материала и преодолеть поверхностный барьер.

            Поскольку ионное распыление определяется чисто физическим процессом передачи импульса, скорость травления в первом приближении может быть связана с двумя факторами: плотностью ионного тока на подложку, зависящей от конструкции ионного источника, и количеством удаленных атомов на один падающий ион. Коэффициент распыления – число удаляемых атомов на один падающий ион – зависит прежде всего от энергии и атомной массы иона, энергии сублимации материала, подвергающегося травлению, и угла падения ионного пучка. В соответствии с определением коэффициент распыления К  записывается: 

К = Na / Nи ,

 

где Na — число выбитых (распыленных) атомов материала; Nи — число ионов, бомбардирующих материал.

            Движущийся к поверхности материала ион с энергией Е и массой М1 передает энергию атомам решетки в серии последовательных столкновений. Если при столкновении атому материала массой М2 передается энергия, превосходящая энергию связи атомов в решетке (энергию смещения) Есм он покидает свое равновесное положение, превращаясь в первично смещенный атом. Смещенный атом в свою очередь сталкивается с окружающими атомами решетки, производя вторичные смещения. Этот процесс длится до тех пор, пока энергия атома не уменьшится до уровня, ниже которого передача энергии, большей становится невозможной. Атомы продолжают сталкиваться, но уже не смещают другие атомы, а замедляются до энергии сублимации  Есуб и принимают участие в тепловом

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector