ююю. Катодное(ионное) распыление

• Название: Катодное(ионное) распыление
• Дата: 03.01.2023
• Размер: 39.03 Kb.
• Имя файла: 7.docx
• Тип: Отчет; #871408

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

"САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ЛЭТИ""

ИМ. В.И.УЛЬЯНОВА(ЛЕНИНА)

Кафедра МИТ

ОТЧЕТ

По индивидуальному домашнему заданию №7

Тема: «Катодное(ионное) распыление»

Вариант 8

Студент группы 1104: Кадол Г.Ю.

Преподаватель: Рассадина А.А.

Санкт-Петербург

2022

Задание: Рассчитать зависимость максимальной энергии Еmax, которая может быть передана ионом нейтральному атому, от энергии налетеющего иона для соответствующей пары ион-мишень. Диапазон энергии 30эВ-120кэВ.

Рассчитать значения угла падения ионов аmax, при котором наблюдается максимальный коэффициент распыления материала Кpmax, для той же пары ион-мишень и значений энергии ионов Е.

Дано: Ион-Ar

Мишень-Мо

Энергия ионов – 300 эВ

Решение:

ЗСЭ , следует (1)

ЗСИ , следует (2)

Из формул 1 и 2 получаем:

(3)

Из формул 2 и 3 получаем:

(4)

(5)

Из формул 4 и 5:

(6), (7)

Из 6 и 7:

(8) (9)

Из 8 и 9 :

, (10)

Из ЗСЭ и 10:

(11)

Расчет зависимости по формуле (11)максимальной энергии, которая может быть передана ионом нейтральному атому молибдена, от энергии налетающего иона аргона.

M(Mo)=15,94* (масса молибдена)

m(Ar)=6.7* (масса иона аргона)

, Е0 ]



Формула максимального угла падения, при которым коэффициент распыления максимальный:

, где a0 – боровский радиус (а =0,53× ), N – плотность распыляемого материала(NAr=1,78 кг/м3), Zi – атомный номер иона (ZAr =18), Zt – атомный номер мишени (ZMo=42),Ei-энергия иона (E=300 эВ =48* .

Расчет значения угла падения ионов αmax, при котором наблюдается

максимальный коэффициент распыления материала Крmax , для пары ион —

Аргон, мишень — Молибден:



Вывод: Максимальная энергия при упругом ударе иона и нейтрального атома, достигается, если угол падения равен нулю, то есть ион налетает перпендикулярно атому. В таком случае максимальная энергия переданная нейтральному атому зависит линейно от начальной энергии иона. В данном задании была получена следующая зависимость: Еmax=4,75∗E0.

Коэффициент катодного распыление равен отношению количества распыленных атомов к количеству падающих ионов, данный коэффициент позволяет оценить эффективность распыления. В данной работе был рассчитан максимальный угол падения иона, при котором коэффициент распыления максимальный, рад, что примерно равно 90 . Таким образом максимальная эффективность катодного распыления достигается, если угол падения равен 1,57 рад.