基于蒙特卡罗方法的离子束溅射熔融石英、硅、金和铜行为特征规律仿真研究

采用蒙特卡罗方法研究了在不同溅射参数和材料模型下,溅射产额、损伤密度分布和纵向能量损伤分布等溅射特征参量对离子束溅射作用效果的影响。通过SRIM-2013软件的粒子跟踪和物理统计结果,分析了离子束初始能量、入射角度、离子种类和材料类型对表面溅射效果和能量沉积的影响规律,研究了表面损伤分布规律与溅射参数和溅射产额的关系。结果表明：85°的束源倾角设置可促进级联粒子密度集中和密度峰值群向表面移动分别达到2.8×108 atom/cm2和3×10-10 m,平均能量损失减小45.6%, Ar+溅射产额提高4.7倍;声子和电离产生大量的能量损失抑制了溅射产额的提高,两种能量损失占总损失比在0°入射时分别可达69%和30%。