Features of thermal processes and the influence of pulsed heating of surface layers of titanium on the diffusion transfer of dopants during high-intensity ion implantation
| Parent link: | Materials. Technologies. Design.— .— Уфа: Изд-во УУНиТ Т. 5, № 3 (13).— 2023.— С. 123-130 |
|---|---|
| מחבר ראשי: | |
| מחברים אחרים: | , |
| סיכום: | Title screen Methods for modification of surface and near-surface layers of materials and coatings by ion beams have prospects for application in many fields of science and technology. The method of high-intensity implantation by high-power density ion beams with submillisecond duration involves significant pulsed heating of the irradiated target’s surface layer, followed by its rapid cooling due to heat removal into the material due to thermal conductivity and the implementation of repetitively-pulsed radiation-enhanced diffusion of atoms to depths significantly exceeding the projective ion range. This paper considers features of thermal processes and the effect of pulsed heating of near-surface titanium layers on diffusion transfer under conditions of synergy of high-intensity titanium ion implantation and energy impact of a high-power density repetitively-pulsed beam on the surface to increase ion doping depth due to radiation-enhanced diffusion under conditions of limited heating of the entire sample. The paper presents the data of numerical simulation of dynamic changes in temperature fields in titanium and titanium self-diffusion under the action of ion beams with a submillisecond duration and a pulse power of tens of kW/cm2 and fluence of ions in a pulse 1.25×1015 ion/cm2 Методы модификации поверхностных и приповерхностных слоев материалов и покрытий ионными пучками имеют перспективы применения во многих областях науки и техники. Метод высокоинтенсивной имплантации пучками ионов высокой плотности мощности субмиллисекундной длительности предполагает значительный импульсный разогрев приповерхностного слоя облучаемой мишени, с последующим быстрым его охлаждением за счет отвода тепла внутрь материала благодаря теплопроводности и реализацию импульсно-периодической радиационно-усиленной диффузии атомов на глубины, существенно превышающие проективный пробег ионов. В настоящей работе исследуются особенности тепловых процессов и влияние импульсного разогрева приповерхностных слоев титана на диффузионный перенос в условиях синергии высокоинтенсивной имплантации ионов и энергетического воздействия импульсно-периодического пучка высокой плотности мощности на поверхность с целью увеличения глубины ионного легирования за счет радиационно-стимулированной диффузии в условиях ограниченного разогрева всего образца. Приведены данные численного моделирования динамического изменения температурных полей в титане и самодиффузии титана при воздействии на поверхность пучков ионов субмиллисекундной длительности с импульсной мощностью в десятки кВт/см2, флюенс ионов в импульсе 1,25×1015 ион/см2. Текстовый файл AM_Agreement |
| שפה: | אנגלית |
| יצא לאור: |
2023
|
| נושאים: | |
| גישה מקוונת: | https://elibrary.ru/item.asp?id=58909624 |
| פורמט: | אלקטרוני Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=675337 |