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Estudo do alcance de íons pesados (29 menor ou igual Z1 menor ou igual 83) em alvos de berílio, carbono e dióxido de silício

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Estudo do alcance de íons pesados (29 menor ou igual Z1 menor ou igual 83) em alvos de berílio, carbono e dióxido de silício

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Título Estudo do alcance de íons pesados (29 menor ou igual Z1 menor ou igual 83) em alvos de berílio, carbono e dióxido de silício
Autor Grande, Pedro Luis
Orientador Behar, Moni
Data 1989
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Curso de Pós-Graduação em Física.
Assunto Implantacao de ions
Resumo Neste trabalho estudamos experimentalmente, através da técnica de retroespalhamento de Rutherford, a distribuição de vários elementos C295. 2.15 83) implantados em filmes de Be, C e SiOz, na faixa de energia entre 10 e 400keV. Os resultados experimentais foram comparados com as predições teóricas desenvolvidas por Ziegler. Biersack e Littmark C2BL). Nossos resultados apresentam várias características distintas: para substratos de SiOz, obtivemos um acordo muito bom entre valores teóricos e experimentais do alcance projetado Rp e alguns desvios na largura do perfil de implantação ARp. Contudo, para os alvos de C e Be. encontramos grandes discrepâncias com os cálculos de ZBL. Para Bi, Pb, Au, Yb, Er, Eu e Cu em C e para Bi, Pb e Cu em Be. os valores experimentais de alcance excedem os teóricos em mais de 40%, ficando em média entre 25 e 30%. As diferenças são praticamente independentes da energia de implantação. Além disso, as larguras longitudinais do perfil de implantação também são fortemente subestimadas pelos cálculos Cchegando até a um fator 2). É mostrado que esses desacordos não podem ser atribuídos a imprecisões no potencial elástico ZBL ou ao poder de freamento eletrônico ZBL. Entretanto, se considerarmos a inclusão de colisões inelásticas no cálculo do poder de freamento nuclear, o poder de freamento total pode ser significativamente reduzido, nos casos de íons pesados incidindo em alvos leves. Como conseqüência deste tratamento, conseguimos obter um excelente acordo com os nossos resultados experimentais.
Abstract We have experimentally studied by using the Rutherford backscattering technique the range profiles of a variety of elements C29 5. 214 <83) implanted into Be, C and SiOz films at energies ranging from 10 to 400keV. The experimental results were compared with the predictions developed by Ziegler, Biersack and Littmark CZBL). Our results show several distinct features : for SiOz substrates , we have obtained an overall good agreement between the theoretical and experimental values of the projected ranges CRO and some deviations in the projected range stragglings CàRp). Instead for C and Be targets, we have found large discrepancies with the ZBL calculations. In fact, for Pb, Bi, Au, Yb, Er, Eu and Cu into C film and for Bi, Pb and Cu into Be film, the experimental range values exceed the theoretical oves by as much as 40% and on average around 25-30% . The differences are independent of the implantation energy. In addition, the range stragglings are also strongly under-estimated by the calculations Creaching up to a factor 2). It is shown that this disagreements can not be attributed to inaccuracies of the ZDL elastic potential or to the 2BL electronic stopping power. However if we consider the inclusion of inelastic collisions in the calculation of the nuclear stopping power, the total stopping power and the scattering angles CC.M. system) can be significantly reduced, mainly in the case of heavy ions impinging into light targets. As a consequence of this treatment, we have obtained an excellent agreement with our experimental data.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/29703
Arquivos Descrição Formato
000014588.pdf (3.894Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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