Molybdenum angular sputtering distribution under low energy xenon ion bombardment

Abstract

En este trabajo se mide la distribución angular de la erosión del molibdeno durante el bombardeo con iones de xenón en un plasma, con una energía iónica incidente que entre 75 y 225 eV ⁠. Se utiliza un espectrómetro de masas de cuadrupolo (QMS) para detectar la fracción de neutros erosionados que se ioniza en el plasma y para obtener la distribución angular modificando el ángulo entre la normal de la muestra y la apertura del QMS. Los resultados obtenidos en estos experimentos son relativos y están normalizados según los datos existentes en la literatura. Se observa que la distribución angular de erosión del molibdeno alcanza un máximo a un ángulo de 60 grados ⁠, y este máximo se vuelve menos pronunciado a medida que aumenta la energía iónica incidente. La dependencia de la erosión total con la energía iónica incidente concuerda con experimentos previos. Se observa un aumento de un orden de magnitud en la erosión a medida que ⁠ aumenta desde 75 eV a 125 eV ⁠, y un aumento más moderado para energías más altas. También se presentan los resultados de una simulación de la distribución angular de átomos de molibdeno erosionados por bombardeo de xenón mediante un código de Monte Carlo. Estos resultados concuerdan con los experimentos que muestran una distribución "subcoseno" (con un pico alrededor de los 45-60 grados ⁠) para las energías más bajas, evolucionando hacia una distribución coseno a medida que aumenta la energía del ion incidente.