Математическое моделирование ионно-лучевой модикации материалов

Ю.Ф.Блинов, П.В.Серба, Д.А.Сеченов МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИОННОЛУЧЕВОЙ МОДИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ

Использование ионной обработки материалов позволяет модифицировать электрические, оптические и механические свойства поверхности твердых тел. Основным физическим процессом, оказывающим влияние на изменение поверхностных свойств материалов является миграция атомов под действием ионного облучения. Процесс миграции атомов описывается кинетическим уравнением

V V к

где с(х, t) - относительная концентрация атомов 1 -ого сорта на глубине х, в момент времени t, цх, д) - оператор атомного смещения, и -скорость роста пленки на поверхности твердого тела, V - оператор релаксации кристаллической решетки. При расчете функции атомного смещения необходимо учитывать действие как первичного потока налетающих ионов, так и вторичного потока атомов мишени, образовавшегося в результате каскада соударений. Граничные условия для уравнения (1) имеют вид

Б — + и, с, = — с, (2) дх 11 N

где 5 - коэффициент распыления и характеризуют баланс потоков атомов распыляемых с поверхности и мигрирующих к поверхности образца из объема твердого тела. Уравнение (1) может быть решено с использованием численных методов.