目錄
第1章 基本特徵和概念
1.1 引言
1.2 射程分佈
1.3 晶格無序
1.4 原子密度和面密度
1.5 能量和粒子
1.6 玻爾速度和半徑
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第2章 原子間勢
2.1 引言
2.2 原子之間的相互作用力
2.3 原子之間的短程和長程相互作用力
2.4 原子間勢模型
2.4.1 剛球勢
2.4.2 方阱勢
2.4.3 負冪勢
2.4.4 倫納德–瓊斯勢
2.5 固體中的原子間勢
2.6 固體的物理性質
2.6.1 結合能
2.6.2 彈性模量
2.6.3 熱力學性質
2.7 載能離子與原子的碰撞
2.8 TF原子模型
2.9 TF方程的解
2.10 TF屏蔽函數(近似解)
2.11 原子間勢
2.12 普適原子間勢
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第3章 兩體彈性碰撞動力學
3.1 引言
3.2 經典散射理論
3.3 彈性碰撞動力學
3.4 經典兩體散射
3.5 有心力作用下的運動
3.5.1 角動量守恆
3.5.2 有心力作用下的能量守恆
3.5.3 角動量和碰撞參數
3.6 經典散射積分
3.7 最接近距離
參考文獻
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第4章 截面
4.1 引言
4.2 角微分散射截面
4.3 能量傳遞微分散射截面
4.4 冪次律勢和衝量近似
4.5 冪次律勢的能量傳遞微分散射截面
4.6 約化截面
4.7 剛球勢
參考文獻
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第5章 離子阻止
5.1 引言
5.2 能損過程
5.3 核阻止
5.4 核阻止:約化表示
5.5 ZBL約化核阻止截面
5.6 ZBL散射方程
5.7 電子阻止
5.7.1 運動離子的有效電荷
5.7.2 高能電子能損
5.7.3 低能電子能損
參考文獻
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第6章 離子射程與射程分佈
6.1 射程的概念
6.2 射程分佈
6.3 計算
6.3.1 射程
6.3.2 射程近似
6.3.3 投影射程
6.3.4 投影射程歧離
6.3.5 多原子靶
6.4 溝道
6.4.1 一般原則
6.4.2 最大射程Rmax
參考文獻
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第7章 輻照損傷及峰
7.1 引言
7.2 輻照損傷與移位能量
7.3 初級移位原子碰撞造成的移位
7.4 PKA損傷能量
7.4.1 諾格特、羅賓森和托倫斯損傷能量模型
7.5 離子輻照損傷
7.5.1 載能離子導致的移位
7.5.2 離子損傷能量
7.5.3 沉積能量的空間分佈
7.6 損傷產生率
7.7 初級反衝譜
7.8 分數損傷函數
7.9 多組元材料中的移位損傷
7.9.1 損傷能量
7.9.2 移位損傷
7.10 替位碰撞序列
7.11 峰
7.11.1 平均自由程和移位峰
7.11.2 熱峰
7.11.3 沉積能量密度θD
7.11.4 級聯體積和沉積能量密度
7.11.5 沉積能量密度與材料性質
參考文獻
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第8章 離子與固體相互作用模擬和輻照增強擴散
8.1 引言
8.2 蒙特卡羅模擬
8.2.1 蒙特卡羅程序的一個例子,PIPER
8.2.2 核阻止
8.2.3 電子阻止
8.2.4 計算過程
8.2.5 TRIM程序的一個例子
8.3 分子動力學模擬
8.4 輻照增強擴散
8.4.1 擴散
8.4.2 輻照增強擴散
8.5 熱峰中的擴散
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第9章 濺射
9.1 引言
9.2 單質靶的濺射
9.2.1 核阻止截面
9.2.2 沉積能量
9.2.3 濺射產額
9.3 單質靶濺射的半經驗方程
9.4 掠入射時單質靶的濺射產額
9.5 離子注入與穩態濃度
9.6 合金和化合物的濺射
9.6.1 優先濺射
9.6.2 組分變化
9.6.3 組分深度分佈
9.7 高劑量離子注入
9.8 注入離子濃度
9.8.1 能量為45keV的Pt注入Si中
9.8.2 能量為45keV的Si注入Pt中
9.8.3 Si注入PtSi中
9.9 影響高劑量離子注入濃度的因素
9.10 峰的濺射
9.11 電腦模擬
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第10章 輻照致有序--無序轉變和離子注入冶金學
10.1 輻照導致的化學有序–無序轉變
10.1.1 長程有序參數SLR
10.1.2 輻照導致的無序:點缺陷
10.1.3 輻照導致的無序:密集級聯
10.1.4 輻照增強的熱重排
10.2 離子注入冶金
10.3 離子注入冶金與相的形成
10.3.1 簡單的二元平衡相圖:固溶體
10.3.2 快速淬火金屬體系:亞穩態合金
10.3.3 注入雜質原子的晶格位點
10.4 離子注入:高劑量情形
10.4.1 幾何效應
10.4.2 表面化學效應
參考文獻
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第11章 離子束混合
11.1 引言
11.2 碰撞混合
11.2.1 反衝混合
11.2.2 級聯混合
11.3 離子束混合中的熱力學效應
11.3.1 混合焓
11.3.2 內聚能的影響
11.3.3 混合模型
11.3.4 級聯參數
11.4 熱輔助離子束混合
11.4.1 液體擴散
11.5 轉變溫度
11.6 相形成
11.6.1 動力學
11.6.2 形核
11.6.3 熱力學
參考文獻
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第12章 相變
12.1 引言
12.2 相變和離子輻照中的能量
12.2.1 亞穩相
12.2.2 非晶相和結晶相之間的能量差異
12.2.3 有序–無序轉變焓
12.3 輻照誘發的缺陷和損傷沉積
12.3.1 空位–間隙原子對缺陷
12.3.2 反位缺陷
12.3.3 位錯
12.3.4 應變能和彈性不穩定性
12.4 級聯和熱峰導致的相變
12.4.1 級聯恢復：驅動力
12.4.2 級聯恢復：形核
12.4.3 級聯恢復：動力學
12.5 動力學和亞穩相的形成
12.6 非晶相
12.6.1 複雜晶胞
12.6.2 相場寬度
12.7 概述
參考文獻
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第13章 離子束輔助沉積
13.1 引言
13.2 金屬薄膜生長過程中的微觀結構演化
13.2.1區域I,Ts<0.15 Tm
13.2.2區域T,0.15Tm13.2.3區域II,0.3Tm 13.2.4區域III,Ts>0.5 Tm
13.3 非反應性IBAD：離子對薄膜生長的影響
13.3.1 IBAD過程中的微觀結構演化
13.3.2 緻密化
13.3.3 應力
13.3.4 晶粒尺寸
13.3.5 織構
13.3.6 外延生長
13.3.7 附著性
13.4 反應性IBAD：化合物合成
13.4.1 反應性IBAD：理論模型
13.4.2 反應性IBAD：于布萊–范維克滕模型
參考文獻
第14章 離子束系統的特徵
14.1 引言
14.2 定向束離子注入
14.2.1 離子注入機離子源
14.2.2 離子束質量分析
14.2.3 離子束傳輸、束流掃描、靶的操作
14.2.4 劑量的確定
14.2.5 基體溫度的考量
14.3 等離子體離子源離子注入
14.4 IBAD離子源
14.4.1 寬束柵格離子源
14.4.2 端部霍爾離子源
14.4.3 ECR離子源
14.5 物理氣相沉積系統和監視器
參考文獻
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附錄A 晶體學
A.1 晶體學和符號
A.2 晶向和晶面
A.3 具有相同米勒指數的晶面間距
A.4 原子間距
A.5 晶面間距
附錄B 元素表
附錄C 態密度
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