RBS - channeling (improved)

Metoda je založena na efektu kanálování nabitých částic v monokrystalické mřížce vzorku, iont se pohybuje ve směru hlavních symetrických os, v kanálu prochází mnoha Rutherfordovými rozptyly pod velkým úhlem.

Zlepšení hloubkového rozlišení v povrchové vrstvě, detekce příměsí v intersticiálních polohách, defekty krystalu.

Úhlové skeny kanálů resp. měření výtěžku v kanálovacím spektru v monokrystalu niobátu podél tří význačných krystalických os <0001> z osa, <01-10> y osa a <11-20> x osa původního objemově dotovaného krystalu.

A. MACKOVA, R. GROETZSCHEL, F. EICHHORN, P. NEKVINDOVA, J. SPIRKOVA,Characterization of Er: LiNbO₃ and APE:Er:LiNbO₃ by RBS-channeling and XRD techniques, , Surface and Interface Analysis, 36 (2004) 949-951.

Studium poškození krystalu:

TBA - Two beam approximation

Metoda RBS-channeling může být použita pro studium poškození nebo modifikace povrchové vrstvy krystalu. Pro vyhodnocení hustoty defektů se používá počtu (výtěžku) zpětně odražených iontů v náhodném a kanálovacím směru. Aproximace dvou svazků, TBA - Two beam approximation:

- dechanneled yield

E - energie iontů

Z1,Z2 - el. náboj projektilu a terčového jádra

d - mřížková konstanta

• dechanneling je způsoben pouze částí svazku jdoucí v náhodném směru cR, tato část svazku částic není zachycena v krystalu, protože dopadá pod úhly, které neumožňují kanálování - je náhodně rozpýlena zpět, pak je f=0 (platí pro dokonalý krystal bez defektů)
• f je nenulové, pokud do výtěžku odražených iontů přispívá kromě iontů, které nejsou zachyceny v intersticiální poloze, ionty přímo interagující s defekty či cizími atomy v kanálu krystalické mřížky. Pak cR obsahuje zpětně odražené ionty náhodného směru pro dokonalý krystal cVa dále ionty odražené od defektů mřížky, jejichž počet je dán faktorem dD a hustotou i typem defektů (nD a f)
• pro vyhodnocení hloubkového profilu hustoty defektů nD použijeme iterační proceduru (přibližujeme se tvaru spektra krystalu s defekty ve směru axiálního kanálu), kde záleží na typu defektů a musíme znát spektrum pro dokonalý krystal tj. hodnotu c_v.

Comparison of crystal lattice changes caused by APE treatment of Er : LiNbO₃ and by localised Er doping into LiNbO₃ obtained by RBS-channeling and XRD analysis

Mackova A, Spirkova J, Nekvindova P, Salavcova L, Groetzschel R, Eichhorn F , NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS B 240 (1-2): 391-394 OCT 2005

Zařízení od firmy National Electrostatics Corporation, USA