Implantarea ionică

Ce este implantarea ionica, pe scurt?

Implantarea ionica reprezinta bombardarea unei ținte solide cu un fascicul de ioni energetic (tipic 1keV - 1MeV) ⇒ ionii pătrund prin material, încetinesc cu transferându-și energia către atomii / electronii țintă și oprindu-se în cele din urmă la o anumită adâncime (~ 0-1µm) sub suprafață.

Este practic o tehnică de prelucrare a suprafeței sau aproape de suprafață. Datorită interacțiunilor lor mai puternice cu atomii țintă, ionii pătrund mult mai puțin în materie decât electronii, pentru aceeași energie.

Gama proiectată de particule încărcate - electroni, protoni, particule alfa, ioni grei - în siliciu

Radiațiile electromagnetice (Raze X sau ϒ) și particulele neutre (neutroni) interacționează mult mai puțin cu atomii țintă și au intervale de penetrare mult mai lungi (> cm) - rezultand un proces global.

De ce implantarea ionilor?

-Pentru a modifica / îmbunătăți proprietățile (fizice, chimice) ale materialelor intr-un strat de suprafață subțire (50nm-1µm)

-Modificările au loc din cauză că (principalele motive):

1) implantăm specii chimice diferite de țintă, care, deși într-o cantitate totală mică, pot ajunge totuși la concentrații relativ ridicate pe a scara microscopica (modificare chimica);

2) iradierea ionică dăunează structurii țintei, generând radiații defecte, schimbări de fază, îndepărtarea atomului etc. (modificare structurală).

De ce avem nevoie pentru a efectua implantarea ionica?

- Producerea unui fascicul de ioni (sursă de ioni);

- Selectarea dintre atomii fasciculului doar speciile chimice pe care dorim să le implantăm (filtru de masă magnetică);

- Accelerația ionilor la energia dorită (coloana de accelerație);

- Aducerea fasciculului de ioni pentru a atinge suprafața materialului țintă (linia fasciculului: lentile ionice, scaner de fascicule, capcană neutră, ...).