Microstructuur van geïmplanteerd saffier

De wetenschap van de ionenimplantatietechnologie houdt zich bezig met de wijziging van de oppervlakte-eigenschappen van een breed scala van materialen. De techniek biedt een uitstekende controle over de implantatieparameters, zoals het dosisbereik, de energie van de ionensoorten en de implantatietemperatuur. Preparaten van Alpha-Al2O3 (saffier) werden bij kamertemperatuur (RT) en 1000°C bestraald met een fluentie van 1x10^17 B+/cm^2, 3x10^16 N+/cm^2 en 1x10^17 Fe+/cm^2 met een energie van 150 keV. Na bestraling werden de structuren onderzocht met behulp van de transmissie-elektronenmicroscopie (TEM), Rutherford backscattering - ion channeling (RBS-C) spectroscopie, optische absorptiemetingen, röntgendiffractie (XRD) techniek, en röntgenfoto-elektronenspectroscopie (XPS). De diepte-afhankelijke microstructuren van de bestraalde proefstukken, de neergeslagen energie (elastisch en inelastisch) als functie van de diepte vanaf het oppervlak, het bereik van de geïmplanteerde soorten, en de defectproductie werden gemodelleerd met behulp van het transport and range of ions in materials (TRIM) programma.