Упругие волны, возбуждаемые при ионной имплантации, и их влияние на процессы в облучаемом веществе

Abstract

Теоретически исследуются переменные механические напряжения, возникающие при ионной имплантации в результате передачи импульса иона веществу мишени. На примере ионов C⁺ и Ar⁺ с энергией E = 25…1000 эВ, падающих на углеродную мишень, рассматривается возбуждение упругих волн, определяются и сравниваются вклады различных механизмов генерации в суммарный акустический импульс. Исследуется пространственная зависимость возбуждаемого импульса с учетом поглощения звука. Обсуждается влияние упругих волн на кинетические процессы в облучаемом веществе.

Теоретично досліджуються змінні механічні напруження, що виникають при іонної імплантації завдяки передачі імпульсу іона речовині мішені. На прикладі іонів C⁺ та Ar⁺ з енергією E = 25…1000 еВ, що падають на вуглецеву мішень, розглядається збудження пружних хвиль, визначаються та зрівнюються внески різних механізмів генерації в сумарний акустичний імпульс. Досліджується просторова залежність збуджуваного імпульсу з врахуванням поглинення звуку. Обговорюється вплив пружних хвиль на кінетичні процеси в опромінюваній речовині.

Stress fluctuation originating due to momentum transfer from ion to target matter at ion implantation is theoretically investigated. By the example of C⁺ and Ar⁺ ions with energies from 25 to 1000 eV hitting carbon target, the excitation of elastic waves is considered and contributions of different generation mechanisms to total acoustic pulse are determined and compared. A spatial dependence of generated pulse is analyzed taking into account the sound absorption. The influence of the elastic waves on the rate processes in irradiated matter is discussed.