Mikrostruktur von ionenimplantiertem Saphir

Die Wissenschaft der Ionenimplantationstechnologie befasst sich mit der Modifikation der oberflächennahen Eigenschaften einer breiten Palette von Materialien. Die Technik bietet eine ausgezeichnete Kontrolle der Implantationsparameter wie Dosisbereich, Energie der Ionenspezies und Implantationstemperatur. Alpha-Al2O3 (Saphir)-Proben wurden bei Raumtemperatur (RT) und 1000 Grad C mit Fluenzen von 1x10^17 B+/cm^2, 3x10^16 N+/cm^2 und 1x10^17 Fe+/cm^2 mit einer Energie von 150 keV bestrahlt. Nach der Bestrahlung wurden die Strukturen mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rutherford-Backscattering-Ion-Channeling (RBS-C)-Spektroskopie, optischen Absorptionsmessungen, Röntgenbeugung (XRD) und Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) untersucht. Die tiefenabhängigen Mikrostrukturen der bestrahlten Proben, die deponierte Energie (elastisch und inelastisch) als Funktion der Tiefe von der Oberfläche, der Bereich der implantierten Spezies und die Defektproduktion wurden mit dem Programm "Transport and range of ions in materials" (TRIM) modelliert.