盧瑟福背散射溝道分析技術(shù)

1、盧瑟福背散射溝道分析技術(shù)盧瑟輻背散射/溝ifi（RutherfordbackscatteringandchannelingsRBS/C）技術(shù)是二十世紀(jì)六、七十無(wú)代發(fā)展起來(lái)的一種分析技術(shù)，它具有靈敏度高*分析時(shí)間短中對(duì)樣品的損藥較小、分析方法簡(jiǎn)使町慕等憂點(diǎn)*是分析固體表面層元素成分、雜質(zhì)含植及雜質(zhì)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(kù)侖散射現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)敬射咼子能量.產(chǎn)額等物理鞏的測(cè)雖，確定靶中雜質(zhì)愎子的質(zhì)量、建度分布及會(huì)量等參數(shù)，從而對(duì)靶中的雜質(zhì)種類、分布狀態(tài)等右比較全面的了解。如果用一朿離子準(zhǔn)西的沿著單晶靶的茶一品軸或某一晶面入射就

2、會(huì)產(chǎn)生軸或平面的溝道效應(yīng).把一束離子束肘向單晶表面.同時(shí)改變?nèi)肷涫娜肷浞较?，測(cè)謎入射離子的背散射產(chǎn)額，從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)夾箱小于臨界角時(shí)，產(chǎn)額大為下降*當(dāng)入射博大于臨界角時(shí).產(chǎn)額增大.這里的最小產(chǎn)額為溝道誥表面峰后最小背散射產(chǎn)額與相應(yīng)能量的隨機(jī)譜產(chǎn)額之比P5下面簡(jiǎn)要介紹一下RBS/C技術(shù)所涉及到的些基本概念，每一個(gè)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(cè)量的某種分析功能或測(cè)站:局限性的依據(jù).23A運(yùn)動(dòng)學(xué)因子川觀質(zhì)量為能晝?yōu)樵赖碾x子與質(zhì)量為刷2的靜止的粒產(chǎn)發(fā)生彈性碰撞質(zhì)量的粒子能量變?yōu)樯?敢射角為釦運(yùn)動(dòng)學(xué)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(shū)*（礙/帆（：03011+（隔/陸）f將上式在質(zhì)心坐標(biāo)系中進(jìn)行簡(jiǎn)化可以得到(23.2)(23.2)K=1-2MM!(MX+MJ*cosQ)其中伏是質(zhì)心坐標(biāo)系中的散射角可以看出入射原子與靶原子的質(zhì)駅比和散射角0決定運(yùn)動(dòng)學(xué)因子.K隨M2的増加而增大，但是隨&的增加而減小，只有當(dāng)M2M.時(shí)，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(guān)的常數(shù)，一股在0.81.2之間.在戶0時(shí)，相應(yīng)的產(chǎn)額并不下降到零，而足在隨機(jī)產(chǎn)額的間.因?yàn)榧词闺x子束垂直于晶軸入射時(shí)，由于第-層點(diǎn)陣原子的散射使得有1-5%的離子變?yōu)殡S機(jī)束，它們可以與深處的點(diǎn)陣原子發(fā)生近距離碰撞事件，因此產(chǎn)生大于零的產(chǎn)額.應(yīng)用背散射溝道效應(yīng)來(lái)分析晶格損傷時(shí)，產(chǎn)額的大小i般反映了損傷的嚴(yán)重程度.如果產(chǎn)額和離子束隨機(jī)入射的值相同，說(shuō)明晶體已經(jīng)完全無(wú)序.對(duì)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(chǎn)額并不下降為零，而保持了比較高的產(chǎn)額，這并不反映能量對(duì)應(yīng)深度上的損傷情況，而是退道