1 0.5 4 1 e B Q πZ Z e β β ⎛ − ⎞ = ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ (1.85)
1.2.4. Phân bố của ion trong vật liêu:
Phương pháp động học Monte Carlo tính toán quá trình làm chậm và tán xạ
của ion khi bắn vào bia. Phương pháp này cũng được mở rộng để tính khoảng phân bố của ion trong vật liệu. Có nhiều công trình đã dựa trên phương pháp động học Monte Carlo như Oen, Robinson đã mở rộng chương trình và tính toán luôn cả
những quá trình như sai hỏng của bia, quá trình phún xạ, tán xạ ion và sự xuyên sâu của ion vào vật liệu rắn.
Khi ion vào tương tác với vật liệu thì sẽ mất mát năng lượng đến khi năng lượng nó còn rất nhỏ (khoảng vài eV) và nó dừng lại. Xác suất tìm thấy hạt đứng yên ở một vị trí bên trong vật liệu cho ta khoảng phân bố của ion trong vật liệu.
Trong quá trình va chạm sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ ion, do đó ta thấy rằng
đường đi của ion đến khi dừng lại không phải là đường thẳng.
Hình 1.7:Độ xuyên sâu và quãng đường dịch chuyển của ion trong bia.
¾ Tích phân khoảng dịch chuyển của ion gọi là khoảng (range) R của ion.
¾ Độ xuyên sâu cuối cùng của ion vào vật liệu, được đo dọc theo vec tơ của hạt ion bắn vào, gọi là quãng đường dịch chuyển của ion Rp. Khi ion tới vuông góc với bề mặt bia thì Rp bằng với độ sâu mà ion xuyên vào bia, ngược lại thì Rp sẽ khác với độ xuyên sâu của ion.
¾ RS (spreading range) là khoảng cách từ điểm ở trên bề mặt mà ion bắt
đầu vào bia đến điểm cuối cùng mà ion dừng lại trên bề mặt bia.
¾ Rr (radial range) là khoảng cách từ điểm trên bề mặt có tọa độ (0,0,0)
đến điểm cuối cùng mà ion dừng lại (xs,ys,xs).
¾ Rpt (transverse projected range) là vectơ nối Rrvà Rp. Các đại lượng trên được minh họa nhưởhình 1.8
Hình 1.8: Sơđồđịnh nghĩa độ xuyên sâu, độ trải rộng, khoảng xuyên sâu của ion trong bia.