Techniklexikon

Strahlenschäden im Festkörper

Festkörperphysik, bei Bestrahlung eines Festkörpers mit schnellen Teilchen entstehende Gitterfehler. Um in einem Metall ein Atom von seinem Gitterplatz zu verdrängen, ist eine Energie von 10 bis 40 eV notwendig. Bei Elektronenstrahlung kann ein Elektron meist nur ein Atom verdrängen, bevor es durch Wechselwirkung mit Kristallelektronen abgebremst wird. Das abgedrängte Atom selbst löst eine Stossfolge aus, in deren Verlauf sich meist eine Leerstelle und ein Zwischengitteratom in Hantelkonfiguration (zwei Atome, die sich einen regulären Gitterplatz teilen) bildet. Beim Beschuss mit schnellen Neutronen oder Ionen dagegen kann auf ein Atom so viel Energie übertragen werden, dass dieses wieder andere Gitteratome verdrängen kann usw., so dass sich eine Verlagerungskaskade bildet. Dabei kann das Gitter kurzzeitig lokal schmelzen. Am Ende der Kaskade hat sich dann meist ein Bereich mit hoher Leerstellendichte gebildet, der von Zwischengitteratomen umgeben ist.