盧瑟福背散射溝道分析技術

1、盧瑟福背散射溝道分析技術盧瑟輻背散射/溝ifi（RutherfordbackscatteringandchannelingsRBS/C）技術是二十世紀六、七十無代發(fā)展起來的一種分析技術，它具有靈敏度高*分析時間短中對樣品的損藥較小、分析方法簡使町慕等憂點*是分析固體表面層元素成分、雜質含植及雜質濃度分布的覽耍手段1川盧瑟福背散射分析的基本原理是172741：利用入射離子與靶原子核之間的大角度庫侖散射現(xiàn)象，通過對敬射咼子能量.產額等物理鞏的測雖，確定靶中雜質愎子的質量、建度分布及會量等參數(shù)，從而對靶中的雜質種類、分布狀態(tài)等右比較全面的了解。如果用一朿離子準西的沿著單晶靶的茶一品軸或某一晶面入射就

2、會產生軸或平面的溝道效應.把一束離子束肘向單晶表面.同時改變入射束的入射方向，測謎入射離子的背散射產額，從實驗發(fā)現(xiàn)，當夾箱小于臨界角時，產額大為下降*當入射博大于臨界角時.產額增大.這里的最小產額為溝道誥表面峰后最小背散射產額與相應能量的隨機譜產額之比P5下面簡要介紹一下RBS/C技術所涉及到的些基本概念，每一個槪念都與某一特定的物理現(xiàn)象相聯(lián)系，并且世背散射測量的某種分析功能或測站:局限性的依據(jù).23A運動學因子川觀質量為能晝?yōu)樵赖碾x子與質量為刷2的靜止的粒產發(fā)生彈性碰撞質量的粒子能量變?yōu)樯?敢射角為釦運動學因子K是！ft餉粒子的能墅與入射粒子的能量壬比.JE?._卩MJ-甘j血砂Mco曲W1

3、0_Af3+Af,/（2.3）何/叫）丄抽書*（礙/帆（：03011+（隔/陸）f將上式在質心坐標系中進行簡化可以得到(23.2)(23.2)K=1-2MM!(MX+MJ*cosQ)其中伏是質心坐標系中的散射角可以看出入射原子與靶原子的質駅比和散射角0決定運動學因子.K隨M2的増加而增大，但是隨&的增加而減小，只有當M2M.時，背散射離子才存在.232散射截面Z2是入射離子和靶原子的原子序數(shù)，e為電子電荷，E為入射離子的能呈，為胡軸上的原子間距，a是和靶溫度有關的常數(shù)，一股在0.81.2之間.在戶0時，相應的產額并不下降到零，而足在隨機產額的間.因為即使離子束垂直于晶軸入射時，由于第-層點陣原子的散射使得有1-5%的離子變?yōu)殡S機束，它們可以與深處的點陣原子發(fā)生近距離碰撞事件，因此產生大于零的產額.應用背散射溝道效應來分析晶格損傷時，產額的大小i般反映了損傷的嚴重程度.如果產額和離子束隨機入射的值相同，說明晶體已經完全無序.對于離子注入層中輻照損傷的分析，背散射離子的能量大小一般反映了損傷層的位置，損傷峰的寬度反映了損傷層的卑度.但在損傷峰后產額并不下降為零，而保持了比較高的產額，這并不反映能量對應深度上的損傷情況，而是退道