Techniklexikon

Ionenreichweite

Oberflächen- und Grenzflächenphysik, die lineare Distanz eines in Materie eindringenden Teilchens zwischen dem Eindringpunkt an der Oberfläche und dem Punkt, an dem das Teilchen zur Ruhe kommt. Gibt man die Ionenreichweite eines ganzen Teilchenstrahls an, so ist die Energieaufweitung zu berücksichtigen. Die Reichweite R_p eines Projektils wird bei niedriger Energie des Teilchenstrahls durch den nuklearen Energieverlusts (Energieverlust in Materie) dominiert und durch

bestimmt. Darin sind M die Massen, Z die Kernladungszahlen, Nt die Flächendichte des Targets bzw. des Teilchenstrahls und E_red die reduzierte Energie der eindringenden Teilchen. Für E_red gilt 0,3 < E_red < 6. Bei höherer Energie E des Teilchenstrahls ist zudem der elektronische Energieverlust zu berücksichtigen. Für die mittlere Gesamtweglänge R gilt nun

,

wobei e_elek der elektronische und e_nukl der nukleare Energieverlust ist.

Ionenreichweite 1: Schematische Darstellung der Implantation von Ionen in Festkörpern; R_p: mittlere projizierte Reichweite, DR_p: Reichweitenverteilung.

 

Ionenreichweite 2: Tiefenverteilung der Implantation von Ionen in Festkörpern; C / C_max: normierte Konzentration, R_p: mittlere projizierte Reichweite, DR_p: Reichweitenverteilung, 1 / e^{1 / 2}: normierte Konzentration bei DR_p.