As w Si 离子注入过程是一个非平衡过程,高能离子进入 靶后不断与原子核及其核外电子碰撞,逐步损失 能量,最后停下来。停下来的位置是随机的,大 部分不在晶格上,因而没有电活性
离子注入过程是一个非平衡过程，高能离子进入 靶后不断与原子核及其核外电子碰撞，逐步损失 能量，最后停下来。停下来的位置是随机的，大 部分不在晶格上，因而没有电活性
6.2离子注入原理 621与注入离子分布相关的几个概念 R:射程( range)离子在靶内的总路 线长度 入射离子 Xn:投影射程( projected range)R在 入射方向上的投影 (a)低能离子 射程分布: 平均投影射程Rn 入射离子 标准偏差△R 横向标准偏差△R1 (b)高能离子
R：射程（range） 离子在靶内的总路 线长度 Xp：投影射程（projected range） R在 入射方向上的投影 射程分布： 平均投影射程Rp， 标准偏差Rp， 横向标准偏差R 6.2离子注入原理 6.2.1与注入离子分布相关的几个概念
离子浓度(对数坐标) 真空 RI n(Rp)h--- 高斯分布 0.6n(RP) R 离子束 Rp 离子束 (a)离子注入射程R及投影射程R示意图 (b)注入离子的二维分布 △Rn;标准偏差( Straggling),任何一个注入离子在靶内所受到的碰撞 是一个随机过程。相同质量且相同初始能量的离子有一空间分布,投影射程的统计 涨落称为投影偏差(标准偏差),即投影射程的平均偏差 △R1:横向标准偏差( Traverse straggling),垂直于入射方向 平面上的标准偏差
Rp：标准偏差（Straggling），任何一个注入离子在靶内所受到的碰撞 是一个随机过程。相同质量且相同初始能量的离子有一空间分布，投影射程的统计 涨落称为投影偏差（标准偏差）,即投影射程的平均偏差 R：横向标准偏差（Traverse straggling）, 垂直于入射方向 平面上的标准偏差
6.2.2高子注入相关理论基础 (LSS理论) LSS理论—对在非晶靶中注入离子的射程分布的研究 1963年, Lindhard, Scharff and schio首先确 立了注入离子在靶内分布理论,简称LSS理论 该理论认为,注入离子在靶内的能量损失分为两 个彼此独立的过程 (1)核碰撞( nuclear stopping) (2)电子碰撞( electronic stopping) 阻止本领( stopping power):材料中注入离子 的能量损失大小
LSS理论——对在非晶靶中注入离子的射程分布的研究 v 1963年，Lindhard, Scharff and Schiott首先确 立了注入离子在靶内分布理论，简称 LSS理论。 v 该理论认为，注入离子在靶内的能量损失分为两 个彼此独立的过程 (1) 核碰撞（nuclear stopping） (2) 电子碰撞 （electronic stopping） v 阻止本领（stopping power）：材料中注入离子 的能量损失大小。 6.2.2 离子注入相关理论基础 （LSS理论）
核碰撞 ↓核碰撞:能量为E的 个注入离子与靶 碰撞参数 原子核碰撞,离子 P≤r1+r2 能量转移到原子核 上,结果将使离子 =二=-了 入射离子 改变运动方向,而 靶原子核可能离开 靶原子核 原位,成为间隙原 子核,或只是能量 核阻止本领 增加。 能量为E的注入离子在 dE 单位密度靶内运动单 dx 位长度时,损失给靶 原子核的能量
v 核碰撞：能量为E的 一个注入离子与靶 原子核碰撞，离子 能量转移到原子核 上，结果将使离子 改变运动方向，而 靶原子核可能离开 原位，成为间隙原 子核，或只是能量 增加。 n n dE S E dx 核阻止本领 能量为E的注入离子在 单位密度靶内运动单 位长度时，损失给靶 原子核的能量。 核碰撞 碰撞参数 p≤r1+r2