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Ion-Festkörper-Wechselwirkung

Materialien zur Vorlesung

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Vorlesung 1: Einleitung und Übersicht    (20.4.2006)
Vorlesung 2: Ionenquellen und Beschleuniger    (24.4.2006)
Vorlesung 3: Energieverlustprozesse I     (27.4.2006)
Vorlesung 4: Energieverlustprozesse II   (4.5.2006)
Vorlesung 5: Energieverlustprozesse III   (8.5.2006)
Vorlesung 6: Binary Collision Simulation I  (11.5.2006)
Vorlesung 7: Binary Collision Simulation II (15.05.2006)
Vorelsung 8: Strahlenschäden und Spikes (18.05.2006)
Vorlesung 9: Ionenspuren (22.05.2006)
Vorlesung 10: Sputterprozesse I (29.05.2006)
Vorlesung 11: Sputterprozesse II (01.06.2006)
Vorlesung 12: Sputterdeposition und Plasmagestützte Deposition (08.06.2006)
Vorlesung 13: Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) (12.06.2006)
Vorlesung 14: Proton induced X-ray Emission PIXE (15.6.2006)
Vorlesung 15+16: Rutherford Rückstreuung (RBS) (26.6.2006 und 29.6.2006)
Vorlesung 17+18: Elastic Recoil detection Analysis (ERDA)  (3.7.2006 und 6.7.2006)
Vorlesung 19+20: Kristall-Gitterführungseffekte - Channeling (10.7.2006 und 13.7.2006)
Vorlesung 21: Kernreaktionsanalyse I (17.7.2006)
Vorlesung 22: Kernreaktionsanalyse II + Zusammenfassung (20.7.2006)

Literatur:

Allgemeines:
Gutes Periodensystem der Elemente von einem nicht mehr existierenden Verlag. Das Periodensystem enthält viele hilfreiche Daten und steht auf 2 A4-Seiten als JPG Datei zum herunterladen bereit.
Periodic Table Page 1
Periodic Table Page 2

Zu Vorlesungen 3-5: Energieverlustprozesse
"Ion-Solid Interactions: Fundamentals and Applications", M. Nastasi, J.W. Mayer, J.K. Hirvonen (Cambridge University Press, 1996)

"Penetration of charged particles through matter", Lecture notes by Ejvind Bonderup and Jens Lindhard, University Aarhus, 1981.   Sehr schönes Skript zu den theoretischen Grundlagen
Skript bis zur Seite 65  ; Skript S. 66-121 ; Skript S. 122-229
beachte, das Skript verwendet CGS Einheiten. Außerdem sind  einige Größen anders als in der Vorlesung bezeichnet, z.B. Stoßparameter p statt b und  b-min statt r-min.
Die Herleitung für den elektronischen Energieverlust in Born'scher Näherung ist hier im Detail ausgeführt.

Skript zur Ion-Fesktkörper-Wechselwirkung, W. Möller FZ Rossendorf
"Fundamentals of ion surface interaction", Vorlesung TU Dresden WS03/04
pdf-Datei auch unter folgendem Link: www.fz-rossendorf.de/FWI/GENERAL/Fundam_ISI.pdf

Zu Vorlesung 6: Binary Collision Simulation
Artikel zur Technologie der Ionenimplantation in Silizium von L. Rubin und J. Poate (The Industrial Physicist, Juni/Juli 2003)
Auch als pdf herunterzuladen unter: http://www.tipmagazine.com/tip/INPHFA/vol-9/iss-3/p12.pdf

Zu Vorlesung 7: Monte Carlo Simulationen, SRIM
Buch: Stoppting and Ranges of Ions in solids, J.F. Zielger, J.P. Biersack, U. Littmark, Vol1. (Pergamon,1985).  hier findet man den Monte-Carlo Code als Fortran-Programm erläutert.

Zu Vorlesung 8: Thermal Spikes
Artikel zum zylindrischen Thermal spike, H. Hofsäss et al,

Appl. Phys. A 66 (1998) 153-182
Lesenswerter Artikel von Seitz und Koehler: Displacement of Atoms during Irradiation, 

Solid State Physics 2, 305 (1956)

Zu Vorlesung 9: Ionenspuren
Hier gibt es zwei gute Übersichtsvorträge von C. Trautmann gehalten auf einer NATO ASI Schule über Radiation effects in Solids, Erice, Italien 2004. Weitere interessante Vorträge sind als pdf-Dateien herunterladbar.
Ebenfalls eine gute Übersicht von M. Toulemonde findet man auf: http://www.uam.es/otroscentros/cmam/cristalera/M.Toulemonde.pdf
gehalten vermutlich am "Centro de Microanalisis de Materiales" in Madrid

Zu Vorlesung 10 und 11: Sputterprozesse:
Hier gibts den PhyRev Artikel von Sigmund: Theory of sputtering I, Phys Rev 184 (1969)
Zur Geschichte: Citation Classic 11 (1983) 18
Zur industriellen Anwendung von Sputterprozessen:
M Ruske et al, Large area production technique for solar cells, 20th Eu PVSEC 2005
IBM Journal of Research and Development 43 1/2 (1999) "Sputter deposition for semiconductor manufacturing"
Bücher zu Sputtering: "Sputtering by Particle Bombardment I,II,III" Behrisch et al. (eds.) Topics in Applied Physics (Springer), Vol 47 , Vol 52, Vol 64

Zu Vorlesung 12: Sputterdeposition und Ionendeposition
Lehrbücher zu Plasmaphysik:
Boyd, The physics of Plasmas, Cambridge Univ. Press, 2003 - BBP: RO 000 = 2003 B 1951
Smirnov, Physics of ionized gases,Wiley NY, 2001 ; BBP ROH 000 = 2002 A 15673
Kegel, Plasmaphysik-Eine Einführung, Springer, 1998 ; BBP RO 000 = 98 A 9221
Bittercourt, Fundamentals of plasma Physics,, Sringer ,2004 ; BBP RO 000 = 2005 A 9231
Bücher zu Dünnschichtphysik und Technologie:
gonzalez, Low energy ion assisted film growth, Imperial College Press, 2003
Deposition and processing of thin films, Academic press, San diego, 2002 ; BBP SL000 = 2002 B 181:1
Skripte:
Vorlesungsskript zur Plasmaphysik, Uni Kiel AG Stroth, 312 Seiten, 10 Euro,
Vorlesungsskript Einführung in die Plasmaphysik, Keudell, Uni Bochum,
Skript zur Dunnschichttechnologie, I. Bello, Hong Kong (nur gedruckt verfügbar)
sonstige Artikel:
IBM Journal of Research and Development 43 1/2 (1999) "Sputter deposition for semiconductor manufacturing"

Vorlesung 13: SIMS
Folien zu Grundlagen und Anwendungen von SIMS von L. Lau, Univ. Western Ontario,Kanada
Folien zu TOF-SIMS von  Parc Cientific Barcelona
Folien zu SIMS und Cluster SIMS, T. Sulinsky, Univ. Indiana
Folien zu Vorlesung Oberflächenanalytik, B. Schumacher, Universität Ulm
Info zu NanoSIMS 50 von Cameca mit zahlreichen application notes

Vorlesung 14: PIXE
Bücher: 
S.A.E. Johansson, J.J. Cambell, PIXE - a novel technique for elemental analysis, Wiley, 1988
Z.B. Alfassi, non destructive elemental analysis, Blackwell Science, 2001
Dissertationen: C. Wies, Uni Münster 2001
X-Ray periodic tablke of the Elements vom CSRRI Chicago

Vorlesung 15+16: RBS
Bücher:
W.-K. Chu, J.W. Mayer, M.A. Nicolet: Backscattering Spectrometry, Academic Press, 1978
L.C. Feldman, J. W. Mayer, Fundamentals of Surface and thin film alanysis, North Holland, 1986

Vorlesung 17+18: ERDA
Bücher:
J Tirira, Y Serruys, P Trocellier "Forward recoil spectrometry: applications to hydrogen determination in solids",  Plenum Press, 1996

Vorlesung 19+20: Channeling
Bücher:
W.-K. Chu, J.W. Mayer, M.A. Nicolet: Backscattering Spectrometry, Academic Press, 1978
L.C. Feldman, J. W. Mayer, Fundamentals of Surface and thin film alanysis, North Holland, 1986
LC Feldman, JW Mayer, ST Picraux, Materials analysis by ion channeling, Academic Press New York,1982

Sonstige Arbeiten:
Dissertation: "ION BEAM CHANNELING STUDIES OF COMPOUND SEMICONDUCTOR MATERIALS"
A. Seppälä, Uni. Helsinki
PPT-Vortrag von A. Carnera (auf italienisch):

Il fenomeno del “channeling”

Vorlesung 21+22: NRA

Gute Zusammenstellung von Kernreaktionen für die Ionenstrahlanalytik vom Sandia National Lab: "Ion beam analysis table of the elements"

Disserlationen:
M. Schwickert: Neuaufbau eines Pelletron-Beschleunigers und Untersuchungen zum Laserhydrieren von Silizium

Application Notes von Evans: High k film analysis by RBS and NRA  ;  Nuclear Reaction analysis for Li, B, C, N and F ;




Weitere Links:


SRIM (The Stopping and Range of Ions in Matter) auf www.srim.org
Hier kann das bekannte Monte Carlo Programm SRIM2003 kostenfrei heruntergeladen werden. Weiterhin gibt es Tutorials und viele weitere Infos zu "particle interactions with matter"

Evans Analytical Group: Hier gibts zahlreiche Kurzinfos und Beispiele zu Techniken der Ionenstrahlanalytik



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