Ion beam mixing
ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣವು ಅಯಾನು ವಿಕಿರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪರಮಾಣು ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಎರಡು ಬಹು ಪದರಗಳನ್ನು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತಲಾಧಾರ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರವನ್ನು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಅಯಾನು ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಮಾಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪದರದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸ್ಫೋಟಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಮೆಟಾಸ್ಟಬಲ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಡುವೆ. ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ; ಅಂದರೆ, ಇಂಪಿಂಗ್ ಅಯಾನುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅವು ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಲು ವರ್ಗಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅಯಾನು ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು 1 ಕೆಇವಿ ಯಿಂದ 200 ಕೆಇವಿ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ವೇಗಗೊಂಡಾಗ, ಅಂತಹ ಅಯಾನು ಶಕ್ತಿಗಳು ಅಂತರ-ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಂತರ-ಆಣ್ವಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಜಾಲರಿಯೊಳಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಘರ್ಷಣೆಗಳ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಘರ್ಷಣೆ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಂಪಿಂಗಿಂಗ್ ಅಯಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಗುರಿ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಜಾಲರಿ ತಾಣಗಳಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಡಿ ಪದರದಲ್ಲಿ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಮಿಶ್ರಣವಾಗುತ್ತದೆ. (ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಮರುಜೋಡಣೆಗಳು ಇಂಪಿಂಜಿಂಗ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಕೇವಲ ಕಂಪನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ಪ್ರಕಟವಾಗುವ ಬದಲು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿರಲು ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಅಂದರೆ. ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಮಿತಿ ಸ್ಥಳಾಂತರ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು). ಈ ಪರಮಾಣು ಘರ್ಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿರಿಸಿದರೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅಳವಡಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಟ್ರಾಫಿಲ್ಮ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಅಯಾನು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಫಿಲ್ಮ್ ಮಾಪಕಗಳ ಮಿಶ್ರಣದ ಮಟ್ಟ, ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಪಾದಿತ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ಗುರಿಯ ಮೇಲೆ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಮಿಶ್ರಣದ ಪ್ರಮಾಣವು ಸಮಯದ ವರ್ಗಮೂಲಗಳು, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಳವಡಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ 100 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ, ಆ ಬಿಂದುವನ್ನು ಮೀರಿ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಮಿಶ್ರಣವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನ-ಅವಲಂಬನೆಯು ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರಕ್ಕೆ ಗುರಿ ಪ್ರಭೇದ-ಅವಲಂಬಿತ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಒದಗಿಸುವ ಆಪಾದಿತ ಅಯಾನು ಕಿರಣಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಲಿಸ್ಟಿಕ್ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಉಪವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು, ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವ ಮಿಶ್ರಣ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮಿಶ್ರಣ, ಇವು ಅಯಾನು ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತವೆ. ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಏಕ ಘರ್ಷಣೆ ಘಟನೆಗಳಿಂದ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಮಿಶ್ರಣವು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಮೃದುವಾದ ಘರ್ಷಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಅಳವಡಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅಯಾನು ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಮರುಪೂರಣ ಅಳವಡಿಕೆಯು ಪ್ರಬಲವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ ಪರಮಾಣುಗಳು ಘರ್ಷಣೆ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ನ ಭಾಗವಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಮರುಕಳಿಸಿದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಜಾಲರಿ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಶಾಖದ ಸ್ಪೈಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಅಯಾನು ಮಿಶ್ರಣವು (ಐ. ಎಂ.) ಅಂತರ ಪ್ರಸರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅಯಾನು ಮಿಶ್ರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾದರಿಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ನಿರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ಮಾದರಿಯು ತಲಾಧಾರ ಮತ್ತು ಪದರದ ಅಸಮರ್ಪಕತೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮಿಶ್ರಣವಾಗದ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ-ಅಸಮರ್ಪಕತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಇದು ಮಿಶ್ರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅತಿಯಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಅಸಮರ್ಪಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಮಾದರಿಯು ಮಿಶ್ರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂಲಭೂತ ಅಂತರ ಪ್ರಸರಣ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸಹ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಮಿಶ್ರಣದ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಗಳು ಮತ್ತು ಗುರಿ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಸಮೀಕರಣಗಳಿಂದ ರೂಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು (ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ). ಅಳವಡಿಕೆಯ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಾಧನವಾಗಿ ಅಯಾನು ಕಿರಣದ ಮಿಶ್ರಣದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರಾವಣ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಪದರಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಸರಣದ ಉತ್ತಮ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (ಸಿವಿಡಿ) ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (ಎಂಬಿಇ) ಯಂತಹ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಫಿಲ್ಮ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಿಗಿಂತ ಐಎಂನ ವೆಚ್ಚವು ಕಡಿಮೆ ನಿಷೇಧಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ. ಅನಾನುಕೂಲಗಳು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾದ ಜಾಲರಿಯ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅಸಮರ್ಥತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಇದು ಅಯಾನು ಮಿಶ್ರ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಮಟ್ಟದ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ನಿಖರವಾದ ಜಾಲರಿಯ ಕ್ರಮಗಳು ಅತ್ಯುನ್ನತವಾಗಿರುವ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಅಯಾನ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಘರ್ಷಣೆ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಒಮ್ಮೆ ಐಎಂ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಹರಡಿದ ನಂತರ, ಸೋರಿಕೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನ, ವಿಕಿರಣ ವರ್ಧಿತ ಪ್ರಸರಣ (ಆರ್ಇಡಿ), ರಾಸಾಯನಿಕ ವಲಸೆ ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ಅಯಾನು ಮಿಶ್ರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಅನೀಲ್ ಮಾಡಬೇಕು. ಲೇಪನ ತಂತ್ರಗಳ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು Answers.com ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನ್ ಕಿರಣ ಮಿಶ್ರಣ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನ ತಯಾರಿಕೆ