Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
атомов между собой происходят редко. Режим нелинейных каскадов (тепловых пиков) реализуется для иоиов с большими массами и молекулярных ионов. Плотность распределения выбитых атомов столь высока, что большинство атомов внутри иек-рого объёма находится в движении.
Каскадные теории для Р. твёрдых тел с неупорядоченным расположением атоыов в режиме линейных каскадов,, основанные на ур-ния Больцмана, приводят к соотношениям
K~(dS0)dx)nд; Лг(ф)'“С03ф; IV(S)
Р. за счёт упругих столкновений наиб, существенно в металлах и полупроводниках.
Электронный механизм распыления реализуется, если книетич. энергия иона (электрона, фотона) расходуется на изменение виутр. энергии атомов мніАеші. Наблюдается для диэлектриков (щёлочио-галоидные соединения, оргаиич. соединения, отвердевшие газы, лёд, большие биомодекулы), а также для ряда полупроводниковых соединений и мелкодисперсных металлов. Коэф. К могут достигать значений —10®—IO4 ат/ион. Энергетич. зависимость K(S0) имеет максимум в области максимума иеупругих уд. потерь энергии (электронное торможение), В зависимости от сочетания ион (электрон) — мишеиь наблюдается либо прямая пропорциональная, либо более сильная — вплоть до квадратичной — зависимость К от (ASjdx)m. Величина К ие зависит от T вплоть до определ. порогойой темп-ры, после чего наблюдается рост К при приближении к темп-ре, при к-рой происходит либо сублимация мишени, либо разрыв молекулярных связей, Энергетич. распределения распылённых частиц значительно более узкие, максимум наблюдается при энергиях, значительно более низких, чем в случае етолиновительиого Р.
При Р. под действием низкоэиергетич. электронов и фотонов пороговая энергия Su того же порядка, что и ширина запрещённой зоны Sg мншеин и энергия экситонных переходов. Р. может быть эффективным лишь для к.-л. одного элемента соединения, напр, галогена в щёл очно-галоидном соединении. При облучении фотонами число распылённых частиц N растёт с ростом иитеисивности облучения, Угл. распределение распылённого вещества может различаться для разных компонентов. Так, для щёл очно-галоидных соединений наблюдается преимущественное Р. галогенов вдоль иизкоиндексиых осей кристалла, тогда как распределение атомов щелочного металла N ~ cos ф. Большая доля распылённых частиц обладает тепловыми энергиями, ио есть н сверхтепловая компонента.
Единой теории преобразования энергии возбуждённого или иоиизов, атома твёрдого тела в кииетич. энергию движения атомов, приводящего к Р., пока иет. Существует лишь ряд моделей (модель теплового пика, модель кулоиовского взрыва, экситоиная модель и др.), объясняющих те или иные закономерности сочетания бомбардирующих частиц и типа распыляемых материалов.
Химическое распыленно. При хим. Р. между бомбардирующими частицами н атомами мишени на поверхности
в результате хим. реакций образуются молекулы с низ-иой энергией связи, н-рые могут десорбироваться при темп-ре мишенн. Хим. Р. наблюдается в нек-ром температурном интервале. 6 этом интервале зависимость K(T) обычно проходит через максимум; чётко выраженной пороговой энергии нет. Коэф. К зависит от ионкретного сочетания химически активный ион — мишень. Энергетич. распределение молекул в большой степени определяется темп-рой поверхности мишени.
Р. используется для получения атомно-чистых поверхностей, тонких плёнок, анализа поверхностей, прн ионно-лучевой и иоиио-плазмеииой обработке поверхностей. Р. лежит в основе ионно-плазмеииых способов травления материалов для целей микроэлектроники, играет важную роль в космич. материаловедении, в акустике. в технике ядериых реакторов (Р. под действием нейтронов) и термоядерных устройств, при консервации радноакт. отходов и др.
Лит.; Распыление твердых тел ионной бомбардировкой, под ред. Р. Бериша, пер. с англ., в. 1—2, М., 1984—86; Плазменная технология в производстве СБИС, под ред. Н. Айнспрука и Д. Брауна, пер. с англ., М., 1987; Sputtering by particle bombardment III, ed. by R. Behriscb, K. W. Wittmack, Springer-Veri., 1991; Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел. Сб. ст., пер. с англ.. М., 1989; Фальконе Д., Теория распыления, «УФН», 1992, т. 162, JVft 1, с. 71.
Е. С. Машкова, В. А. Молчанов. РАССЕЯНИЕ ВОЛН — возмущения волновых полей, вызываемые неоднородностями среды и помещёнными в эту среду рассеивающими объектами. Допустимо различать три осн. вида рассеяния.
1. Р. в. иа одиночных объектах в однородной среде. Это могут быть одиночные частицы (электроны, атомы, молекулы) в вакууме. Др. тип таких объектов — макрос копич. тела, отличающиеся от окружающей среды показателем преломления и импедансом, плазменАїе сгустки, газовые пузырьки в жидкости и т. д. (см. Рассеяние света. Рассеяние звук*). Фактически в этих случаях Р. в. отличается от дифракции волн только терминологически.
2. В случае множеств, объектов или регулярных непрерывно распределённых возмущений среды особое значение имеют коллективные эффекты, обусловленные суперпозицией полей рассеяния и взаимным перераспределением (многократным рассеянием). Так формируются диаграммы рассеяния от периодич. решёток, многослойных структур (см. Дифракционная решётка, Брэгговское отражение). В нелинейных средах такие (как правило, периодические), структуры образуются как отклики среды иа интенсивные поля иакачки или на разл. суперпозиции поля в многоволиовых комбинациях. Эти случаи относятся к явлениям вынужденного Р. в. (CM., напр., Мандельштама — Бриллюэна рассеяние).
