Физический энциклопедический словарь - катодное распыление

Рис. 1. Зависимость коэфф. распыления К меди при облучении её пучком ионов Ar⁺ от энергии ионов ξ.

нейтр. и ионизиров. ат. комплексы (кластеры). Скорость К. р. характеризуют коэфф. распыления К — число ч-ц, испущенных мишенью, приходящихся на одну бомбардирующую ч-цу. При энергиях ξ бомбардирующих ч-ц ниже определ. порога ξп К=0. При ξ>ξп К возрастает, проходит через максимум (положение к-рого зависит от рода бомбардирующих ч-ц и в-ва мишени) и убывает (рис. 1). Зависимость К от ат. номера атомов мишени Z показана на рис. 2. Величина К зависит также от угла  падения ч-ц на мишень; при увеличении  К растёт, проходит через максимум и затем убывает. В случае монокрист. мишеней на фоне возрастания К. р. наблюдаются резкие его уменьшения, когда направления бомбардировки становятся параллельными кристаллографич. осям либо плоскостям с ма-

245

лыми индексами кристаллографическими (рнс. 3). К. р. может зависеть также от состояния поверхности (размеров зёрен, текстуры и др.). В случае поликрист. и аморфных мишеней

угл. распределение распылённого в-ва широкое. Если ξ не слишком мала, то угл. распределение слабо зависит от сорта ч-ц, их энергии, направления бомбардировки и соответствует закону косинуса (число распылённых ч-ц пропорц. cos угла их вылета). При высоких энергиях угл. распределение

Рис. 2. Зависимость коэфф. распыления К от Z материала мишени в случае ионов Kr⁺ с энергией 400 эВ (вверху) и с энергией 45 кэВ (внизу).

более узкое, а при низких более широкое, чем даваемое законом косинуса. В случае монокрист. мишеней наблюдается преимуществ. выход распылённого в-ва вдоль плотно упакованных осей мишени (эффект Венера).

Энергетич. спектр распылённых ч-ц широкий. Ср. энергии распылённых ч-ц тем меньше, чем больше коэфф. распыления.

Рис. 3. Зависимость к от угла падения  в случае крист. и аморфной германиевых мишеней, бомбардируемых ионами Ar⁺ с энергией 30 кэВ.

Для монокрист. мишеней ср. энергия распылённых ч-ц также зависит от кристаллографич. направления.

При бомбардировке атомами и ионами на поверхности мишени выявляются т. н. фигуры травления. Если облучение производится ионами газа, то в приповерхностном слое мишени могут образовываться пузырьки

газа, что приводит к вспучиванию поверхности (б л и с т е р и н г).

К. р. используется для обработки поверхностей, в т. ч. и для получения атомно-чистых поверхностей, для

анализа поверхностей методами ионно-ионной эмиссии, для получения тонких плёнок.

•Плешивцев Н. В., Катодное распыление, М., 1968; В е h r i s с h R., Sputtering by particle bombardment, В.—Hdlb.—N. Y., 1981.

В. Л. Молчанов.