5.4.2. Изменение геометрии поверхности при катодном распылении - Ашкинази Л.А.

При высокой плотности потока ионов, бомбардирующих электрод, концентрация внедренных в него атомов и возникших в нем дефектов решетки достигают таких значений, что полностью разрушается кристаллическая решетка и материал переходит в аморфное состояние. При этом исчезает четко выраженная температура плавления (действительно, при какой температуре плавится стекло?), и эта непонятная смесь метал­ла и газа начинает ползти, оплывать, как свеча, под дейст­вием силы тяжести. Этот эффект обнаружен несколько лет назад *).

Рассмотрим подробнее, как меняется геометрия поверхности при катодном распылении. Была гладкая — стала вся в игол­ках, как еж, или в бороздах, как картофельное поле. Или наоборот — была шероховатая, стала гладкая. Как возникает рельеф? Рассмотрим сначала вторую половину этого вопроса. Пусть рельеф уже существует. Будет он при бомбардировке сглаживаться или не будет? Чем характеризуется рельеф? Прежде всего углом наклона. Но склон, крутой для туриста, любующегося горой из автобуса, будет средним для горнолыж­ника или пологим для альпиниста. А для физика это все 30 градусов. Для того чтобы рельеф при распылении изменялся, коэффициент распыления должен зависеть от угла падения ионов на мишень. А зависит ли коэффициент распыления от угла падения?.. Мы в очередной раз превратили один вопрос в другой, но в науке эта цепочка бывает и длиннее. Важно, кончается ли она ответом.

Если ион падает на поверхность перпендикулярно, то он внедрится на большую глубину, чем ион, падающий под углом. Следовательно, атомы, которые получают импульс от касательно падающего иона, будут находиться на меньшей глубине, и вероятность их вылета в вакуум должна быть больше, т. е. коэффициент распыления должен расти с увеличе­нием угла падения ионов. Однако коэффициент распыления уменьшается при почти касательном падении ионов на по­верхность (рис. 55). Но ведь и камешек будет прыгать по воде, если его кинуть по касательной...

*) Бабад-Захряпин А. А., Савватимов И. Б. Псевдоплавление молибдена при обработке его иойами тлеющего разряда. — Поверчюсть. Физика, химия, мсхтн.иа, 1982, № 9, с. 80-81.