چکیده

در این پژوهش، یک هدف کربنی، تحت تابش پرتو یون آرگون در زاویههاي متفاوت، قرار گرفته است. بازده کندوپاش سطح، توزیع و عمق نفوذ باریکهي آرگون در هدف موردنظر تعیین و مورد بررسی قرار گرفته است. نرمافزار SRIM- TRIM 2008 براي محاسبهي پارامترهاي توزیع و مدل سازي نفوذ یونها در هدف استفاده شدهاست. نتایج نشان می دهد با افزودن زاویه اندرکنش پرتو، از میزان عمق نفوذ کاسته میشود و همچنین یونهاي آرگون توزیعی سطحی خواهند داشت؛ علاوه بر این، نتایج نشانگر افزایش بازده کندوپاش با افزایش زاویهي برخورد میباشد.

۲۲

مقدمه

پیشرفت تکنیکهاي مبنی بر پرتو یونی براي تعدیل و آنـالیز سطح جامدات در دهههاي گذشـته تنهـا، امکـان درك فرآینـدهاي بنیادي که در طول تـابش رخ مـیدهنـد را میسـر سـاخته بـود. در نتیجهي پیچیـدگی و هـمزمـانی ایـن فرآینـدها، شـبیهسـازيهـاي کامپیوتري نقش عظیمی را در این توسعه بازي کـردهانـد. از همـان ابتدا مدلسازي اندرکنشهاي یون- اتم و اتم- اتم از کارهاي مهیج فیزیک آنالیز عددي بود که نیازمند کامپیوترهاي پرتوان بودند .[۱]
طیفسـنجی جرمـی یـون ثانویـه (SIMS) یـک روش بـراي ارزیابی نمایه آلاینده و رد آلودگی سطوح، فیلمهاي نازك، فیلمهاي ضخیم، ساختارهاي چند لایهاي و فصل مشتركها میباشد [۲] کـه در آن از یونهاي اولیه باردار استفاده کرده و آنهـا را روي نمونـه متمرکز میکنند تا اتمها و مولکولهـایی کـه حـاوي خصوصـیات بالاترین لایههاي اتمی ماده هستند را از سطح جدا نموده و به خلأ انتقال دهند. براي این منظور از پدیده کندوپاش اسـتفاده مـیشـود

.[۳]

نمونه مورد تحقیق، در اتاقک خلاء با باریکهاي از یـونهـاي اولیهي با انرژيهاي چند کیلوالکترونولت، در زاویههـاي برخـورد مختلف، معمولاً در محدوده خط عمود بر سطح تا ۶۰ درجه نسبت به این خط، بمباران میشود .[۲] در نتیجـهي اصـابت یـون، ذرات هدف به بیرون کندوپاش شـده و عمومـاً کسـر کـوچکی از آنهـا یونیزه میگردند. این یونها میتوانند از فضاي هدف، اسـتخراج و به درون آنالیزور جرمی، جاییکه آنها طبق نسبت جرم به بارشـان جدا میگردند، فرستاده شوند و بنابراین ترکیب سطح، آنالیز عمـق و تصویري را به دست میدهد که سه بعد آنالیز ترکیب عنصري را در بر میگیرد .[۴]

میزان بازده در فرآیند کندوپاش به صورت زیـر بـه انـرژي ذرات فرودي E، انرژي بستگی ماده هدف EB و زاویـهي برخـورد از خط عمود بر سطح ۰) تا ۸۹٫۹ درجه) وابسته است: