掺B过渡金属Cu、Ni的溅射研究

通过对Cu、Ni两种过渡金属掺入少量B(1wt％)后溅射产额减少程度的比较,从电子结构上分析了杂质B的作用。比较Painter等对Ni掺B后结合能变化的计算,定性而言,实验结果与其相符;定量上,实验数据显得大一点。这可能与溅射过程中晶界的韧化作用等因素有关。

AlxSn100—x合金系统的Ar^＋溅射研究

用捕获膜和卢瑟福背散射技术给出了３０ｋｅＶＡｒ＋轰击ＡｌｘＳｎ１００－ｘ合金系统（Ｘ＝９０，７０，５０，３０，１０）溅射Ｓｎ和Ａｌ原子的角分布及其择优溅射变化。提出一个考虑靶点表面形貌和元素局域富集对发射原子影响的模型，分析结果和实验数据符合较好．

Cu－37at％ Ag共晶合金的离子溅射研究

侧重研究了入射Ａｒ＋离子不同剂量轰击时表面微形貌和溅射原子角分布之间的关联，并建议用“元素按靶点表面微形貌特征局域富集模型”来解释溅射原子角分布形状以及择优溅射曲线的变化；发现其结果与实验相符合。

离子溅射诱发单相合金Cu—12at．％Au表面“元素局域富集”

用扫描电子显微镜结合电子探针微分析（ＳＥＭ／ＥＰＭＡ）技术测定了溅射诱发的靶点表面成份变化，观察了表面形貌结构凸起和凹陷处的成分差别．实验结果表明．单相合金Ｃｕ－１２ａｔ．％Ａｕ在３０ｋｅＶＡｒ＋离子溅射过程中产生了“表面元素局域富集”现象。根据“溅射－形貌增强元素局域富集模型”，它包括元素局域富集初级阶段和毛细压力发生的选择性诱发力的作用．并据此对实验结果进行了讨论。

ROLE OF SURFACE TOPOGRAPHY ON ANGULAR DISTRIBUTION OF SPUTTERED Cd ATOMS

The angular distributions of sputtered Cd atoms were measured with 27 keV Ar+ ion bombardment at normal incidence for different target temperatures by using collector technique and RBS analysis. After the sputtering experiment the surface structures were observed using scanning electron microscope. For all samples the angular distributions are over-cosine. But the exponent n from fits of cosn θ to experimental angular distributions changes with target temperature. A simple model is proposed to explain the relation between shape of angular distribution and topography of sputtered surface.

PREFERENTIAL SPUTTERING OF Cu_(76)Ni_(15)Sn_9

ＰＲＥＦＥＲＥＮＴＩＡＬ ＳＰＵＴＴＥＲＩＮＧ ＯＦＣｕ_（７６）Ｎｉ_（１５）Ｓｎ_９ＷａｎｇＺｈｅｎｘｉａｌ（王震遐）；ＰａｎＪｉｓｈｅｎｇ（潘冀生）；ＺｈａｎｇＪｉｐｉｎｇ（章骥平）（ＣＣＡＳＴ（ＷｏｒｌｄＬａｂｏｒａｔｏｒｙ），Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ８?..

PREFERENTIAL SPUTTERING OF Cu76Ni15Sn9

ＰＲＥＦＥＲＥＮＴＩＡＬ ＳＰＵＴＴＥＲＩＮＧ ＯＦＣｕ７６Ｎｉ１５Ｓｎ９ＷａｎｇＺｈｅｎｘｉａｌ（王震遐）；ＰａｎＪｉｓｈｅｎｇ（潘冀生）；ＺｈａｎｇＪｉｐｉｎｇ（章骥平）(ＣＣＡＳＴ（ＷｏｒｌｄＬａｂｏｒａｔｏｒｙ），Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ８?..

三元合金Cu＿（76）Ni＿（15）Sn＿9的离子溅射研究

在２７ｋｅＶＡｒ＿＋离子轰击时，用收集膜技术结合俄歇谱仪（ＡＥＳ），研究了三元合金Ｃｕ＿（７６）Ｎｉ＿（１５）Ｓｎ＿９系统的择优溅射行为。同时使用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）与电子探针微分析（ＥＰＭＡ）．观察了靶点表面形貌变化并测定了形貌特征微区的合金组份原子的相对百分浓度。结果表明，Ｃｕ原子较Ｎｉ原子、Ｎｉ原子较Ｓｎ原子，在所测定范围（０─６０°）内择优发射。最后讨论了靶点表面形貌特征和“元素局域富集”现象对择优溅射过程的影响。

27keVAr^+轰击Mg-Ni共晶合金表面引起的氢化效应增强

研究发现２７ｋｅＶＡｒ＋轰击Ｍｇ－Ｎｉ合金表面引起的氢化效应增强与束流剂量有关，建议用催化相表面变化模型来讨论由离子轰击引起的氢化增强现象．

B掺杂对Ni原子溅射产额的影响

用卢瑟福背散射技术研究了Ni基体中掺B对离子溅射产额的影响。实验结果发现掺B后Ni原子的溅射产额Y比未掺B的纯Ni样品有明显减少。虽然这种溅射产额差值Y与Painter和Averill(P-A)理论模型分析结果定性符合,但实验产额减小值却大于P-A模型的预言。为解释实验结果,注意到溅射靶点表面形貌对减小或增大溅射产额的明显作用,认为实际的产额减小很可能是由于结合能和表面形貌等因素的协同效应。

合金在离子择优溅射中的表面元素局域富集效应

用27keV Ar^+离子对Ni-50wt％ Ti,Fe-30wt％ W和Ag-50wt％ Cu合金进行溅射,发现Ti,Fe和Ag原子在小角区择优发射。与此同时,扫描电子显微镜(SEM)结合电子探针微分析(EPMA)显示所有样品的靶点表面形貌均由凸起和凹陷两种微区组成的特征,并且各种微区具有不同的元素富集。用据此提出的模型对各合金组分的溅射原子角度择优发射特点进行分析,得到了与实验符合的结果。

Al-50wt% Sn合金的离子溅射研究

用捕获膜技术和卢瑟福背散射(RBS)分析,测定Al-Sn多相合金在30keV Ar^+离子轰击时Al和Sn的溅射原子角分布。溅射后的样品用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并用电子微探针分析仪(EPMA)对轰击样品(靶点)和未轰击样品作成分分析。结果表明,Al的溅射原子角分布近于cosine形状,而Sn却是over-cosine型角分布。本文给出一个按不同表面形貌特征划分的各元素富集区i进行叠加的产额表达式,Y(θ)=∑Y_i(θ),解释了实验结果。

溅射原子角分布与靶点表面形貌的关联研究

27keV的Ar^+离子垂直轰击处于不同温度的Cd靶,用捕获膜技术和Rutherford背散射谱仪(RBS)测定溅射原子角分布,并对所有样品的靶点形貌进行扫描电子显微镜(SEM)观察。结果发现,所有的角分布都呈over-cosine形状,但是在极角为0°处实验值与cosine值的偏离,是不同的,在靶温度为150℃时的偏离T小于在室温时的偏离R,亦即T<R,提出一个简单的模型对这种溅射角分布形状进行了分析。

离子轰击引起的表面形貌对Ag的溅射产额的影响

用捕获膜技术和卢瑟福背散射(RBS)谱仪测定Ag靶在27keV Ar^+离子轰击下的溅射原子角分布,从而确定不同剂量下Ag的溅射产额,并对其靶点表面形貌进行扫描电子显微镜(SEM)观察。结果发现,所有的角分布都呈over-cosine形状,但其溅射产额却随着表面形貌不同而不同。根据溅射产额Y与轰击离子入射角φ变化关系,讨论不同轰击剂量下溅射产额的差别,肯定了表面形貌是影响溅射产额的一个重要因素,并由此提出“表观产额”的新概念。

Al-Sn合金表面元素深度分布的局域性

利用微束卢瑟福背散射能谱（Ｍ－ＲＢＳ）分析方法，对Ａｌ＿（７０）Ｓｎ＿（３０）合金表面的两种微相区（Ａｌ富集相区和Ｓｎ富集相区），在２７ｋｅＶＡｒ￣＋离子轰击（总剂量为１．４×１０￣（１８）Ａｒ￣＋／ｃｍ￣２）前后，分别测定了Ｓｎ原子的深度分布。实验结果表明，在Ａｌ富集相区和Ｓｎ富集相区之间，以及各相区在离子溅射前后，Ｓｎ原子浓度深度分布曲线是不相同的。

BaF＿2晶体的取向和入射束的剂量对溅射的影响

２７ｋｅＶＡｒ￣＋离子束沿法向分别入射在ＢａＦ＿２单晶（１１１），（１００）和（１１０）的晶面上，用捕获器方法和Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ背散射分析法测定了Ｂａ原子的溅射角分布和溅射产额。结果发现不同取向的晶体表面，它们的溅射产额有明显差异。当用剂量为５×１０￣１７ｉｏｎ／ｃｍ的Ａｒ￣＋离子分别轰击这三种晶面时，其溅射产额的顺序Ｙ＿（１００）＞ｙ＿（１１１）＞ｙ＿（１１０）．对已被上述剂量辐照过的晶面再作相同剂量轰击时，测得的溅射产额明显增大。这些结果被认为是由于在离子辐照过程中表面晶格受损逐步增大所致。

^(28)Si_n^-(n=1,2)离子对Ag表面的溅射研究

用原子捕获膜技术结合卢瑟福背散射谱,测定了具有相同原子能量(16keV/原子)的^(25)Si_m^-(n=1,2)离子冲击Ag靶的溅射原子角分布。结果表明,^(26)Si_1^-冲击引起的Ag原子角分布较^(25)Si_2^-冲击在小发射角θ(Ag原子发射方向与靶表面法线方向之间的夹角)区有更大的增强。结合扫描电子显微镜对靶点表面的分析,我们认为这种角分布变化,可能暗示必须考虑靶点表面形貌特征差别的影响。