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内容大纲
本书后面的内容可分为3部分。第1部分（第5-9章）讲解了离子能损、射程、辐照损伤和溅射。第8章包含了对蒙特卡罗和分子动力学模拟的讨论。这些计算技术对研究离子与固体相互作用愈加重要。第2部分（第10-13章）涉及了与材料相关的离子束问题，包含了离子注人冶金、离子束混合、相变及薄膜生长。第3部分（第14章）讨论了有关的工业应用和离子束设备，由于将离子注入技术应用到集成电路是一个高度专业化的内容，因此我们没有对此进行详细介绍，而是在第14章的推荐阅读部分列出了相关参考文献。 -
作者介绍
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目录
第1章 基本特征和概念
1.1 引言
1.2 射程分布
1.3 晶格无序
1.4 原子密度和面密度
1.5 能量和粒子
1.6 玻尔速度和半径
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第2章 原子间势
2.1 引言
2.2 原子之间的相互作用力
2.3 原子之间的短程和长程相互作用力
2.4 原子间势模型
2.4.1 刚球势
2.4.2 方阱势
2.4.3 负幂势
2.4.4 伦纳德–琼斯势
2.5 固体中的原子间势
2.6 固体的物理性质
2.6.1 结合能
2.6.2 弹性模量
2.6.3 热力学性质
2.7 载能离子与原子的碰撞
2.8 TF原子模型
2.9 TF方程的解
2.10 TF屏蔽函数(近似解)
2.11 原子间势
2.12 普适原子间势
参考文献
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第3章 两体弹性碰撞动力学
3.1 引言
3.2 经典散射理论
3.3 弹性碰撞动力学
3.4 经典两体散射
3.5 有心力作用下的运动
3.5.1 角动量守恒
3.5.2 有心力作用下的能量守恒
3.5.3 角动量和碰撞参数
3.6 经典散射积分
3.7 最接近距离
参考文献
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第4章 截面
4.1 引言
4.2 角微分散射截面
4.3 能量传递微分散射截面
4.4 幂次律势和冲量近似
4.5 幂次律势的能量传递微分散射截面
4.6 约化截面
4.7 刚球势
参考文献
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第5章 离子阻止
5.1 引言
5.2 能损过程
5.3 核阻止
5.4 核阻止:约化表示
5.5 ZBL约化核阻止截面
5.6 ZBL散射方程
5.7 电子阻止
5.7.1 运动离子的有效电荷
5.7.2 高能电子能损
5.7.3 低能电子能损
参考文献
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第6章 离子射程与射程分布
6.1 射程的概念
6.2 射程分布
6.3 计算
6.3.1 射程
6.3.2 射程近似
6.3.3 投影射程
6.3.4 投影射程歧离
6.3.5 多原子靶
6.4 沟道
6.4.1 一般原则
6.4.2 最大射程Rmax
参考文献
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第7章 辐照损伤及峰
7.1 引言
7.2 辐照损伤与移位能量
7.3 初级移位原子碰撞造成的移位
7.4 PKA损伤能量
7.4.1 诺格特、罗宾森和托伦斯损伤能量模型
7.5 离子辐照损伤
7.5.1 载能离子导致的移位
7.5.2 离子损伤能量
7.5.3 沉积能量的空间分布
7.6 损伤产生率
7.7 初级反冲谱
7.8 分数损伤函数
7.9 多组元材料中的移位损伤
7.9.1 损伤能量
7.9.2 移位损伤
7.10 替位碰撞序列
7.11 峰
7.11.1 平均自由程和移位峰
7.11.2 热峰
7.11.3 沉积能量密度θD
7.11.4 级联体积和沉积能量密度
7.11.5 沉积能量密度与材料性质
参考文献
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第8章 离子与固体相互作用模拟和辐照增强扩散
8.1 引言
8.2 蒙特卡罗模拟
8.2.1 蒙特卡罗程序的一个例子,PIPER
8.2.2 核阻止
8.2.3 电子阻止
8.2.4 计算过程
8.2.5 TRIM程序的一个例子
8.3 分子动力学模拟
8.4 辐照增强扩散
8.4.1 扩散
8.4.2 辐照增强扩散
8.5 热峰中的扩散
参考文献
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第9章 溅射
9.1 引言
9.2 单质靶的溅射
9.2.1 核阻止截面
9.2.2 沉积能量
9.2.3 溅射产额
9.3 单质靶溅射的半经验方程
9.4 掠入射时单质靶的溅射产额
9.5 离子注入与稳态浓度
9.6 合金和化合物的溅射
9.6.1 优先溅射
9.6.2 组分变化
9.6.3 组分深度分布
9.7 高剂量离子注入
9.8 注入离子浓度
9.8.1 能量为45keV的Pt注入Si中
9.8.2 能量为45keV的Si注入Pt中
9.8.3 Si注入PtSi中
9.9 影响高剂量离子注入浓度的因素
9.10 峰的溅射
9.11 计算机模拟
参考文献
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第10章 辐照致有序--无序转变和离子注入冶金学
10.1 辐照导致的化学有序–无序转变
10.1.1 长程有序参数SLR
10.1.2 辐照导致的无序:点缺陷
10.1.3 辐照导致的无序:密集级联
10.1.4 辐照增强的热重排
10.2 离子注入冶金
10.3 离子注入冶金与相的形成
10.3.1 简单的二元平衡相图:固溶体
10.3.2 快速淬火金属体系:亚稳态合金
10.3.3 注入杂质原子的晶格位点
10.4 离子注入:高剂量情形
10.4.1 几何效应
10.4.2 表面化学效应
参考文献
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第11章 离子束混合
11.1 引言
11.2 碰撞混合
11.2.1 反冲混合
11.2.2 级联混合
11.3 离子束混合中的热力学效应
11.3.1 混合焓
11.3.2 内聚能的影响
11.3.3 混合模型
11.3.4 级联参数
11.4 热辅助离子束混合
11.4.1 液体扩散
11.5 转变温度
11.6 相形成
11.6.1 动力学
11.6.2 形核
11.6.3 热力学
参考文献
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第12章 相变
12.1 引言
12.2 相变和离子辐照中的能量
12.2.1 亚稳相
12.2.2 非晶相和结晶相之间的能量差异
12.2.3 有序–无序转变焓
12.3 辐照诱发的缺陷和损伤沉积
12.3.1 空位–间隙原子对缺陷
12.3.2 反位缺陷
12.3.3 位错
12.3.4 应变能和弹性不稳定性
12.4 级联和热峰导致的相变
12.4.1 级联恢复：驱动力
12.4.2 级联恢复：形核
12.4.3 级联恢复：动力学
12.5 动力学和亚稳相的形成
12.6 非晶相
12.6.1 复杂晶胞
12.6.2 相场宽度
12.7 概述
参考文献
推荐阅读
第13章 离子束辅助沉积
13.1 引言
13.2 金属薄膜生长过程中的微观结构演化
13.2.1区域I,Ts<0.15 Tm
13.2.2区域T,0.15Tm
13.3 非反应性IBAD：离子对薄膜生长的影响
13.3.1 IBAD过程中的微观结构演化
13.3.2 致密化
13.3.3 应力
13.3.4 晶粒尺寸
13.3.5 织构
13.3.6 外延生长
13.3.7 附着性
13.4 反应性IBAD：化合物合成
13.4.1 反应性IBAD：理论模型
13.4.2 反应性IBAD：于布莱–范维克滕模型
参考文献
第14章 离子束系统的特征
14.1 引言
14.2 定向束离子注入
14.2.1 离子注入机离子源
14.2.2 离子束质量分析
14.2.3 离子束传输、束流扫描、靶的操作
14.2.4 剂量的确定
14.2.5 基体温度的考量
14.3 等离子体离子源离子注入
14.4 IBAD离子源
14.4.1 宽束栅格离子源
14.4.2 端部霍尔离子源
14.4.3 ECR离子源
14.5 物理气相沉积系统和监视器
参考文献
推荐阅读
附录A 晶体学
A.1 晶体学和符号
A.2 晶向和晶面
A.3 具有相同米勒指数的晶面间距
A.4 原子间距
A.5 晶面间距
附录B 元素表
附录C 态密度
C.1 电子的波动性
C.2 盒子里的驻波和电子
C.3 态密度
推荐阅读
附录D TF方程的推导
附录E 质心系和实验室系下的散射角
推荐阅读
附录F 液相和固相中形成焓的米德马半经验模型
F.1 引言
F.2 浓度相关的形成焓
F.2.1 两种过渡金属的合金
F.2.2 两种非过渡金属的合金
F.2.3 两种多价非过渡金属和气相元素的合金
F.2.4 过渡金属与非过渡金属的合金
F.3 无限稀释溶液
F.4 无定形固溶体
参考文献
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