Вплив моделі пружних іон-атомних зіткнень на кумулянти просторового розподілу імплантованих іонів
DOI:
https://doi.org/10.17721/1812-5409.2025/1.24Ключові слова:
Швидкі іони, тверде тіло, модель зіткнень, кумулянти розподілуАнотація
Розраховано кумулянти функції просторового розподілу іонів, імплантованих у тверде тіло, у моделі, де парні пружні іон-атомні зіткнення відбуваються на відстані, не меншій за міжатомну. Їхні значення знайдено для кумулянтів від першого по шостий порядок для кількох сотень пар іон – мішень і встановлено, що така розділеність пружних зіткнень змінює їхню величину порівняно зі значеннями, отриманими в моделі неперервних зіткнень. Відхилення можуть досягати десятків відсотків залежно від порядку кумулянта та відношення мас іона і атома мішені. Вони максимальні за енергій іонів порядку кількох кеВ, монотонно спадають з її зростанням приблизно до 100–300 кеВ, а за вищої енергії – перебувають у межах 1–2 %. Це зумовлено малим шляхом іона між послідовними пружними зіткненнями порівняно зі страгглінгами (розкид розподілу навколо максимуму) у поздовжньому і поперечному напрямі, що зростають зі збільшенням енергії іона.
Посилання
Ashworth, D. G., Bowyer, M. D. J., & Oven, R. (1995). The derivation and moments solution of approximate transport equations for the implantation of ions into amorphous targets. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 100B(4), 471–482. https://doi.org/10.1016/0168-583X(95)00347-9
Bowyer, M. D. J., Ashworth, D. G., & Oven, R. (1992). Central moments of ion implantation distributions derived by the backward Boltzmann transport equation compared with Monte Carlo simulations. Journal of Physics D: Applied Physics, 25(11), 1619. https://doi.org/10.1088/0022-3727/25/11/009
Ilyina, V. V., & Makarets, M. V. (2004). The cumulants analysis of the implanted ions distribution. Ukrainian journal of Physics, 49(8), 815–823.
Ilyina, V. V., & Makarets, M. V. (2010). Distribution of energy losses by fast ions along their propagation paths in solids. Ukrainian journal of Physics, 55(2), 235–242.
Lindhard, J., Scharf M., & Schiott H. E. (1963). Range concepts and heavy ion ranges. Matematisk-fysiske Meddelelser udgivet af Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, 33(14), 1–43.
Makarets, M. V., & Storchaka, S. N. (2001). A new method for calculating the distribution of implanted ions. 1. Algorithm and semi-invariants. Ukrainian journal of Physics, 46(4), 486–494 [in Ukrainian].
Makarets, M. V., & Choliy, Y. V. (2013). Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Series: Physics and Mathematics, 4, 255–259 [in Ukrainian].
Oven, R., Bowyer, M. D. J., & Ashworth, D. G. (1993). A transport equation model that is consistent with Monte Carlo simulations of ion implantation into infinite targets. Journal of Physics: Condensed Matter, 5(14), 2157. https://doi.org/10.1088/0953-8984/5/14/013
Ziegler, J. (2024). Interactions of ions with matter. www.srim.org.
Ziegler, J. F., Biersack, J. P., & Littmark, U. (1985). The Stopping and Ranges of Ions in Solids. Pergamon Press.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Yaroslav Choliy, Mykola Makarets
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, роботи яких публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори зберігають авторські права та надають журналу право на першу публікацію роботи, яка одночасно ліцензується згідно із Creative Commons Attribution License, тобто надається дозвіл іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
- Автори можуть укладати окремі додаткові угоди щодо невиключного розповсюдження опублікованої журналом версії роботи (наприклад, розмістити її у репозитарії наукової установи чи опублікувати у книзі) з підтвердженням її початкової публікації у цьому журналі.
- Дозволяється та заохочується розміщення своїх робіт в мережі Інтернет авторами (наприклад, у репозитаріях наукових установ або на особистих веб-сторінках) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш ранніх цитувань опублікованої роботи та їх більшої кількості (див. The Effect of Open Access).
