КАТОДНОЕ РАСПЫЛЕНИЕ

Разрушение тв. тел при бомбардировке их поверхности атомами, нонами и нейтронами (впервые наблюдалось как разрушение катода в газовом разряде). Продукты распыления — атомы, положит. и отрицат. ионы, а также нейтр. и ионизиров. ат. комплексы (кластеры).

Рис. 1. Зависимость коэфф. распыления К меди при облучении её пучком ионов Ar+ от энергии ионов ?.

Скорость К. р. характеризуют коэфф. распыления К — число ч-ц, испущенных мишенью, приходящихся на одну бомбардирующую ч-цу. При энергиях ? бомбардирующих ч-ц ниже определ. порога ?п К=0. При ?>?п К возрастает, проходит через максимум (положение к-рого зависит от рода бомбардирующих ч-ц и в-ва мишени) и убывает (рис. 1). Зависимость К от ат. номера атомов мишени Z показана на рис. 2. Величина К зависит также от угла q падения ч-ц на мишень; при увеличении q К растёт, проходит через максимум и затем убывает. В случае монокрист. мишеней на фоне возрастания К. р. наблюдаются резкие его уменьшения, когда направления бомбардировки становятся параллельными кристаллографич. осям либо плоскостям с малыми индексами кристаллографическими (рнс. 3). К. р. может зависеть также от состояния поверхности (размеров зёрен, текстуры и др.). В случае поликрист. и аморфных мишеней угл. распределение распылённого в-ва широкое. Если ? не слишком мала, то угл. распределение слабо зависит от сорта ч-ц, их энергии, направления бомбардировки и соответствует закону косинуса (число распылённых ч-ц пропорц. cos угла их вылета). При высоких энергиях угл. распределение более узкое, а при низких более широкое, чем даваемое законом косинуса. В случае монокрист. мишеней наблюдается преимуществ. выход распылённого в-ва вдоль плотно упакованных осей мишени (эффект Венера).

Рис. 2. Зависимость коэфф. распыления К от Z материала мишени в случае ионов Kr+ с энергией 400 эВ (вверху) и с энергией 45 кэВ (внизу).

Энергетич. спектр распылённых ч-ц широкий. Ср. энергии распылённых ч-ц тем меньше, чем больше коэфф. распыления.

Рис. 3. Зависимость к от угла падения q в случае крист. и аморфной германиевых мишеней, бомбардируемых ионами Ar+ с энергией 30 кэВ.

Для монокрист. мишеней ср. энергия распылённых ч-ц также зависит от кристаллографич. направления.

При бомбардировке атомами и ионами на поверхности мишени выявляются т. н. фигуры травления. Если облучение производится ионами газа, то в приповерхностном слое мишени могут образовываться пузырьки газа, что приводит к вспучиванию поверхности (б л и с т е р и н г).

К. р. используется для обработки поверхностей, в т. ч. и для получения атомно-чистых поверхностей, для анализа поверхностей методами ионно-ионной эмиссии, для получения тонких плёнок.