Энергия распыленных атомов обычно составляет от десятков до сотен электронвольт, а средняя кинетическая энергия - около 600 эВ. Эта энергия придается атомам, когда они выбрасываются из материала мишени под воздействием высокоэнергетических ионов. Процесс напыления включает в себя передачу импульса от падающих ионов к атомам мишени, что приводит к их выбросу.
Подробное объяснение:
-
Механизм передачи энергии:
-
Напыление происходит при столкновении ионов с поверхностью материала мишени. Эти ионы обычно имеют энергию от нескольких сотен вольт до нескольких киловольт. Для того чтобы произошло напыление, энергия, передаваемая ионами атому мишени, должна превышать энергию связи атома поверхности. Эта энергия связи обычно составляет порядка нескольких электрон-вольт. Как только энергетический порог достигнут, атомы мишени получают энергию, достаточную для преодоления поверхностного связывания, и выбрасываются.Энергетическое распределение распыленных атомов:
-
Кинетическая энергия распыленных атомов не является однородной. Они демонстрируют широкое распределение энергии, часто достигающее десятков электрон-вольт. Это распределение зависит от нескольких факторов, включая энергию, угол и тип входящего иона, а также природу материала мишени. В зависимости от условий и давления фонового газа распределение энергии может варьироваться от высокоэнергетических баллистических ударов до более низкоэнергетических термализованных движений.
-
Влияние параметров процесса:
-
На эффективность распыления и энергию распыленных атомов существенно влияют различные параметры, такие как угол падения ионов, энергия ионов, массы ионов и атомов мишени, энергия связи между атомами мишени, наличие магнитного поля или особая конструкция катода в системах магнетронного распыления. Например, более тяжелые ионы или ионы с более высокой энергией обычно приводят к более высокой передаче энергии атомам мишени, что приводит к более высоким кинетическим энергиям распыленных атомов.Преференциальное распыление:
В многокомпонентных мишенях может происходить преимущественное распыление, когда один компонент распыляется эффективнее других из-за различий в энергиях связи или массовых эффектах. Это может привести к изменению состава поверхности мишени с течением времени, влияя на энергию и состав напыляемого материала.
