Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

138 7. Simulation der Kristallschädigung
Die Summe aus Leerstellen und Ersetzungen ergibt die Anzahl der Gitterveränderungen.
7.2 Simulationsergebnisse
In den drei Diagrammen von Abb.7.3 sind die Simulationsergebnisse zusammengestellt.
Bei senkrechtem Strahleinfall wächst die longitudinale und radiale
Implantationstiefe mit der Einschußenergie. Die vertikalen Balken geben
die Aufstreuung in der Implantationstiefe, den sogenannten Straggle an.
Für Sputterprozesse verwendete man früher typischerweise Energien im Bereich
einiger 10keV; heutzutage hat man leistungsfähigere Ionenquellen mit
sehr hohen Teilchenströmen zur Verfügung, so daß man mit kleineren Einschußenergien
von 500eV bis 1000eV auf schonendere Weise sputtern kann.
Unsere Experimente mit hochgeladenen Ionen spielen sich im Bereich unterhalb
von 50eV ab. Bei diesen kinetischen Energien finden kaum noch Kristallschädigungen
in Form von Gitterleerstellen und Ersetzungen statt, da
die Einfallsenergie von vergleichbarer Größe wie Edisp � 15eV ist. Allerdings
werden die Ionen massiv in die ersten Kristallagen implantiert.
7.3 Ausblick auf technologische Anwendungen
Die von TRIM ebenfalls berechnete Sputterausbeute und der Anteil reflektierter
Teilchen sind nicht auf den Fall langsamer, hochgeladener Ionen übertragbar.
Hier kommt den in Kap.2 beschriebenen elektronischen Übergängen
zwischen dem Ion und den Festkörperniveaus eine wichtige Bedeutung zu.
Dazu vergegenwärtige man sich, daß bei der Reneutralisation des Ions vor
der Oberfläche Elektronentransferraten (zwischen den Rydbergniveaus und
dem Valenzband) oberhalb von 10 15 sec −1 auftreten. Das nackte Ion wirkt
dabei wie ein ≪Elektronenstaubsauger≫, welcher die Leitungs– bzw. Valenzbandelektronen
aus den obersten Kristallschichten in seine Rydbergzustände
abzieht.