Рис. 4.7. Залежність коефіцієнта розпилення від енергії іонів

ня починається з дуже малою швидкістю, але коефіцієнт розпилення різко зростає при невеликому підвищенні енергії іонів. У зоні III коефіцієнт розпилення збільшується приблизно лінійно з підвищенням енер-

гії іонів. У зоні IV він продовжує збільшуватися з підвищенням енергії іонів, але з меншою швидкістю порівняно із зоною ПІ. Це пояснюється більш глибоким проникненням іонів у матеріал, перешкоджає виходу вибитих атомів, оскільки вони вибиваються з глибоких шарів. Зона V характеризується пологим максимумом, у межах якого коефіцієнт розпилення практично не змінюється, а при подальшому підвищенні енергії іонів — починає зменшуватися внаслідок збільшення глибини проникнення бомбардувальних іонів.

При фіксованій енергії бомбардувального іона коефіцієнт розпилення залежить від атомного номера і структури електронних оболонок розпилюваного матеріалу. Так, в міру заповнення ^/-оболонок атомів розпилюваного матеріалу коефіцієнт розпилення збільшується. Найбільші значення коефіцієнта розпилення мають атоми із заповненими ^-оболонками, наприклад Си, Аб, Сй, Аи. Аналогічна залежність спостерігається і для бомбардувальних іонів: максимальне розпилення викликають іони елементів із заповненими ^-оболонками (Си, А%, Сй, Ві, Ра", ТІ, Н§, Рі та ін.) і /'-оболонками (інертні гази). Максимальний коефіцієнт розпилення 84 ат/іон встановлено при розпиленні Са" іонами Ссі+ (саморозпилення з енергією 45

Вимірювання різними методами швидкості розпилених частинок показують, що їх енергія в багато разів перевищує енергію атомів при випаровуванні. Наприклад, середня енергія атомів міді, які випаровуються зі швидкістю 5 - 1017 атомівДс ■ см2), при температурі 1500 К дорівнює 0,26 еВ, в той час коли атоми, які вибиті іонами Кг+ з енергією 900 еВ, мають середню енергію 9,25 еВ. Ця енергія еквівалентна температурі 55 000 К.

На рис. 4.8 показано значення середньої кінетичної енергії розпилених частинок металів при опроміненні іонами Хе+ з енергією 35 кеВ по нормалі до поверхні зразка.