Cтраница 3
Так как величины ег, И и S зависят от энергии пучка, его угла падения, геометрии эксперимента, необходимо построить градуировочный график, используя эталонные образцы. На рис. 3 построена градуировочнйя кривая для алюминиевых бронз. Полученные данные позволяют определять концентрацию исследуемого элемента с точностью 3 - 5 %, а чувствительность метода зависит от энергии возбуждения наблюдаемого перехода. Так, минимальная концентрация щелочных металлов в стеклах, определяемая с помощью предлагаемого метода, составляет 10 - 3 ат. Если известна объемная концентрация какого-либо элемента в образце, то, не прибегая к градуировочному графику в процессе распыления мишени, легко можно определить концентрацию этого элемента на поверхности. [31]
Этот процесс, называемый ионным распылением, происходит в результате передачи импульса налетающих ионов частицам поверхности мишени. Конденсируясь на подложке, выбитые частицы образуют пленку. Процесс ионного распыления имеет ряд характерных особенностей, важных с точки зрения тонкопленочной технологии. Как правило, основная часть распыленных частиц представляет собой нейтральные атомы. Лишь небольшая их доля ( 1 %) оказывается положительно или отрицательно заряженной. Среди выбиваемых частиц содержится также некоторое количество молекулярных или многоатомных кластеров, зависящее от параметров процесса распыления и материала мишени. Коэффициент распыления, определяемый как число атомов, выбитых из мишени одним падающим ионом, возрастает при увеличении энергии и массы ионов. Типичные зависимости коэффициента распыления от энергии ионов Си, Ni и Мо представлены на рис. 2.2. В большинстве, случаев при э-нергии ионов, превышающей несколько тысяч электронвольт, коэффициент распыления увеличивается очедь медленно с ростом энергии ионов. Коэффициент распыления зависит от угла падения ионов ( см. рис. 2.2) и изменяется пропорционально ( cos6) 1, где 6 - угол между нормалью к поверхности мишени и направлением движения ионов. Как видно из рис. 2.2, на котором представлены скорости ионного травления различных материалов, наблюдаются отклонения от этой зависимости. В поведении коэффициента распыления существуют также изменения периодического характера, совпадающие с периодичностью свойств элементов в таблице Менделеева. Однако коэффициенты распыления различных элементов ионами Аг с энергией 1 кэВ отличаются друг от друга не более чем в 5 раз. Коэффициент распыления монокристаллических мишеней возрастает при уменьшении глубины проникновения ионов в кристалл в направлении распространения ионного пучка. Распределение выбиваемых частиц по энергиям подчиняется закону Максвелла и простирается далеко в область высоких энергий. [32]