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 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Körperschaft: | |
| Weitere Verfasser: | , |
| Zusammenfassung: | 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 |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | https://elibrary.ru/item.asp?id=58909624 |
| Format: | Elektronisch Buchkapitel |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=675337 |
MARC
| LEADER | 00000naa0a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 675337 | ||
| 005 | 20241028092756.0 | ||
| 090 | |a 675337 | ||
| 100 | |a 20241010d2023 k||y0rusy50 ba | ||
| 101 | 0 | |a eng | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 181 | 0 | |a i |b e | |
| 182 | 0 | |a b | |
| 183 | 0 | |a cr |2 RDAcarrier | |
| 200 | 1 | |a 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 |f A. V. Gurulev, A. I. Ivanova, G. A. Bleykher |d Особенности тепловых процессов и влияния импульсного нагрева поверхностных слоев титана на диффузионный перенос примесей при высокоинтенсивной ионной имплантации |z rus | |
| 203 | |a Текст |b визуальный |c электронный | ||
| 283 | |a online_resource |2 RDAcarrier | ||
| 300 | |a Title screen | ||
| 320 | |a References: 24 tit. | ||
| 330 | |a 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 | ||
| 330 | |a 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. | ||
| 336 | |a Текстовый файл | ||
| 371 | 0 | |a AM_Agreement | |
| 461 | 1 | |t Materials. Technologies. Design |c Уфа |n Изд-во УУНиТ | |
| 463 | 1 | |t Т. 5, № 3 (13) |v С. 123-130 |d 2023 | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a ion implantation | |
| 610 | 1 | |a energy impact | |
| 610 | 1 | |a modification of surface | |
| 610 | 1 | |a near-surface layers | |
| 610 | 1 | |a diffusion of atoms | |
| 610 | 1 | |a numerical simulation | |
| 610 | 1 | |a titanium | |
| 610 | 1 | |a self-diffusion | |
| 610 | 1 | |a thermal processes | |
| 610 | 1 | |a dynamics of temperature fields | |
| 610 | 1 | |a radiation-stimulated diffusion | |
| 610 | 1 | |a deep ion doping | |
| 610 | 1 | |a энергетическое воздействие | |
| 610 | 1 | |a ионная имплантация | |
| 610 | 1 | |a модификация поверхности | |
| 610 | 1 | |a приповерхностные слои | |
| 610 | 1 | |a диффузия атомов | |
| 610 | 1 | |a численное моделирование | |
| 610 | 1 | |a титан | |
| 700 | 1 | |7 ba |a Gurulev |b A. V. |c physicist |c Engineer of Tomsk Polytechnic University |f 1998- |g Aleksandr Valerjevich |x TPU Portal |y Tomsk |9 88686 | |
| 701 | 1 | |a Ivanova |b A. I. |c physicist |c Associate Scientist of Tomsk Polytechnic University |f 1987- |g Anna Ivanovna |9 20002 | |
| 701 | 1 | |a Bleykher (Bleicher) |b G. A. |c physicist |c Professor of Tomsk Polytechnic University, Doctor of Physical and Mathematical Sciences |f 1961- |g Galina Alekseevna |9 15657 | |
| 712 | 0 | 2 | |a National Research Tomsk Polytechnic University |c (2009- ) |9 27197 |4 570 |
| 801 | 0 | |a RU |b 63413507 |c 20241010 | |
| 850 | |a 63413507 | ||
| 856 | 4 | |u https://elibrary.ru/item.asp?id=58909624 |z https://elibrary.ru/item.asp?id=58909624 | |
| 942 | |c CR | ||