基于双层辉光离子渗金属的离子轰击金属靶材的计算机模拟

• 作者: 李祥 田林海 姚晓红 林乃明 王振霞 秦林 吴玉程
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: 双层辉光离子渗金属 等离子体 溅射 蒙特卡罗 计算机模拟
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 化学工程与技术·材料科学与工程
• 页码范围: 48-55
• 页数: 7页
• 分类号: O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.01.006

摘要

轰击离子的产生、输运以及离子对靶材的溅射过程是实现双层辉光等离子渗金属的重要一环。基于辉光放电的理论以及COMSOL Multiphysics软件对典型的双层辉光等离子渗金属装置进行了建模，分析了轰击离子的能量范围，结合经典散射理论和蒙特卡罗方法，使用SRIM软件详细地模拟了Ar+对金属靶材的溅射过程。结果表明：溅射原子的位置集中在金属靶材入射位置的附近，形成环状的溅射坑。溅射原子的能量集中在20 eV内，随着入射离子能量的增加，会出现一些高能量、大角度的溅射原子。溅射产额随着靶材原子d壳层电子填满程度的增加而增大，溅射产额主要来自低能反冲原子。溅射产额越大意味着低能反冲原子越多，能量传递越分散，溅射原子能量越低。