Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phún xạ:

Một phần của tài liệu Mô phỏng các quá trình tương tác của chùm ion tới bia và tính hiệu suất phún xạ bằng phương pháp động học monte carlo (Trang 51 - 52)

1. 2.4.2 Quãng đường dịch chuyển của ion (Range):

2.2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phún xạ:

Năng lượng của chùm ion: Khi chùm ion đến tương tác với bề mặt vật liệu rắn, quá trình phún xạ sẽ xảy ra khi nguyên tử bia nhận được năng lượng tối thiểu

để nguyên tử có thể bứt ra khỏi vật liệu. Năng lượng tối thiểu đó được gọi là năng lượng ngưỡng của quá trình phún xạ.

Từ năng lượng của các hạt phún xạ, ta tính được phân bố hiệu suất phún xạ

theo năng lượng của hạt được phún xạ F(E), trong đó F(E)dE là số lượng các hạt nguyên tử thoát ra khỏi bề mặt của bia với năng lượng (E, dE) không xét góc tán xạ. Hàm phân bố khi đó được biểu diễn [29]:

F E dE Y( ) = (2.19)

Năng lượng liên kết bề mặt của vật liệu: với chùm ion bắn vào vật liệu bia có năng lượng được giữ không đổi thì hiệu suất phún xạ sẽ tăng khi năng lượng liên kết bề mặt của vật liệu giảm. Mối liên hệ này được biểu diễn như trong biểu thức sau: 11.3 sb Y U ∝ (2.20) Góc tới của chùm ion: Hiệu suất phún xạ của vật liệu bia do bắn phá bởi chùm ion phụ thuộc mạnh vào góc tới của chùm ion (tính từ pháp tuyến của bề mặt vật liệu bia). Hiệu suất phún xạ sẽ tăng khi góc tới tăng, tuy nhiên khi góc tới gần bằng 900, chùm ion sẽ tới gần như song song với bề mặt bia, khi đó hiệu suất phún xạ sẽ giảm.

Mối liên hệ giữa hiệu suất phún xạ và góc tới của chùm ion được suy ra từ

mối liên hệ giữa hiệu suất phún xạ với độ sâu R của vật liệu bia mà ởđó có nguyên tử bia bị đánh bật. Hiệu suất phún xạ Y~ 1/ R. Trong đó, R=Rp.cosη với Rp là độ

xuyên sâu nhưđã trình bày ở phần trên; ηlà góc tới của chùm ion. Từđó ta có mối liên hệ giữa hiệu suất phún xạ và góc tới của chùm ion: ~ 1 os Y c η (2.21)

Hiệu suất phún xạ là một hàm phân bố theo góc f(η) của các nguyên tử phún xạ. Số hạt phún xạ trong hình nón theo hướng cosine (η, dη), trong đó μđược đo từ

pháp tuyến (có chiều hướng vào bên trong của bề mặt bia).

f ( )η ηd =1 (2.22)

Một phần của tài liệu Mô phỏng các quá trình tương tác của chùm ion tới bia và tính hiệu suất phún xạ bằng phương pháp động học monte carlo (Trang 51 - 52)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(113 trang)