沟道效应及其应用

沟道效应,亦称方向效应。在非晶体中,原子排列是无序的,所以具有一定能量的离子沿不同方向射入靶时,它的背向散射产额各向同性。但在单晶靶中,由于原子是有规则地按晶格点阵排列,从晶轴方向看,密集地排列着一列列原子列,且具有一定的对称性,所以当具有一定能量的离子从不同方向入射到单晶靶上时,由于入射离子与原子列上的原子作用情况不同,其背向散射产额不再是各向同性的了。当离子沿着晶轴方向入射时,只要离子入射方向与晶轴偏离的角度ψ足够小,离子就会在原子列对入射离子形成的屏蔽鞘里近似于成连续曲线前进,而不被散射出来,最后被阻止在晶体中。当上面的ψ角增大到某一角度ψ_c时,入射离子的背散射产额就会突然增加,如图1所示。这种入射离子在单晶靶上的背散射产额随入射角度而变化的现象,称沟道效应。原子列形成的通道称沟道。ψ_c称为临界角。