Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

7.1. Der TRIM–Code 137
tur des Targets mitgeteilt werden. Mit Hilfe dieser Angaben kann TRIM
langreichweitige Wechselwirkungen wie Plasmonen und die Anregungen von
Elektronen zwischen Kristallbändern berücksichtigen.
7.1.2 Modell der Stoßprozesse
TRIM verwendet das in Abb.7.1 dargestellte Potentialmodell zur Bestimmung
des aus einem interatomaren Stoßprozeß resultierenden ≪Endzustands≫.
In Abb.7.2 tritt ein Teilchen Z1 mit der kinetischen Energie E in den Kristallverbund
ein. Die Bindungsenergie Ebind der Atome Z2 liegt zwischen 1eV
und 2eV. Um die Targetatome Z2 aus ihrer Gitterposition zu lösen ist eine
minimale Anregungsenergie Edisp notwendig. Für Halbleiter kann Edisp mit
etwa 15eV angesetzt werden, bei Metallen mit ca. 25eV.
Im Moment des Stoßvorgangs verteilt sich die ursprüngliche Energie E auf Z1
und Z2. Die Größe der beiden virtuellen 3 Energieüberträge E1 und E2 relativ
zu Edisp entscheidet über das Ergebnis der Kollision. Beträgt die kinetische
Endenergie Ef eines Teilchens weniger als Ebind, so betrachtet man es im
Rahmen der Simulation als gestoppt.
• Gitterveränderung: E2 > Edisp
Das Targetatom Z2 kann aus seinem Platz herausgelöst werden.
• Gitterleerstelle: E1 > Edisp und E2 > Edisp
Z1 verläßt mit der kinetischen Energie E1, Z2 mit der um Ebind verminderten
Energie die Gitterstelle. Ebind geht in Phononen über.
• Ersetzung: E1 < Edisp und E2 > Edisp
Z1 ersetzt Z2 an der betreffenden Gitterstelle. E1 geht vollständig in
Phononen über, E2 ist die kinetische Energie des wegfliegenden Targetatoms.
• Zwischenatom: E1 < Edisp und E2 < Edisp
Die Summe E1 + E2 geht in Gitterphononen über, das Targetatom
Z2 verbleibt an seiner Position, während Z1 an einer Zwischenstelle
eingelagert wird.
3 Diese sind nicht nicht identisch mit den kinetischen Energien!