1、SRIM程序介紹SRIM是 一組程序，計算制止和各種離子進入問題。方法：采用全量子 力學治療離子原子碰撞。SRIM、是referes的運動原子的“離子，和所有目標原子作為“原子SRIM包括兩個主要工程，和一些特殊用途的程序。SR 表制止和范圍離子在簡單的目標。快速創立表停車和各種離子的問題在很寬的頻帶離子能量。TRIM運輸的離子的物質是蒙特卡羅計算如下離子納入目標，使詳細的計算的能源轉移到每一個目標原子碰撞。多層次的復雜目標蒙特卡羅模擬方法M-C方法通過計算機模擬跟蹤一大批入射粒子的運動。粒 子的位置、能量損失以及次級粒子的各種參數都在整個跟蹤過程中存儲下來，最后得到各種所需物理量的期望值和相

2、應的統計誤差。在M-C方法計算過程中采用 連續慢化假設，即入射離子與材料靶原子核的碰撞采用兩體碰撞描述，這一部 分主要導致入射離子運動軌跡的曲折，能量損失來自于彈性能量損失局部，而 在兩次兩體碰撞之間認為入射離子與材料中的電子作用連續均勻地損失能量，當入射為重離子時可認為在這期間入射離子作直線運動，能量損失來自于非彈性能量損失局部。兩次兩體碰撞之間的距離以及碰撞后的參數通過隨機抽樣得 到。TRIM 運輸的離子的物質是蒙特卡洛蒙特卡羅微調是非常靈活：它將處理離子能量從10 EV至2 GEV，靶材最多高達8層，由12個不同的元 素組成。它將計算出三維分布的離子和所有相關離子的能量損失的動力學現象的

3、：目 標損傷，濺射，電離，生產聲子。所有目標原子級聯的目標是在遵循的細節。這個程序是更準確地計算離子幅度超過運輸方案中使用簡工程以生產各 種表格上面所述。Stoppi ng power:入射粒子在單位路程上損失的能量-dE/dx.射程：入射粒子從進入靶起到停止點所通過的總的路程，稱為射程.Projected Range 預測范圍以Rp表示射程在入射方向投影的長度，稱作投影射程.左邊的示意圖是一個能量E,有入射角的入射粒子在物質中的軌跡。Ion :入射粒子Atom :靶原子Recoil atoms:與入射粒子發生位移碰撞的反沖靶原子Straggle:射程是具有統計性質的，不完全一致，而有小的統計

4、變化Cascade由于一個初級撞出原子而導至眾多的原子發生位移的過程Vacancy:晶格中某個原子被移去后所形成的缺陷In terstitial atoms:填隙原子是指在正常排列的晶格原子位置之間插入的多余原子.Backscattered Ions:從入射外表進來又從入射外表出去的入射粒子Tran smitted Ions從入射外表進來從反面出去的入射粒子Sputtered atoms:被入射粒子碰撞而離開入射外表的靶原子Displacement Collisions位移碰撞：具有一定能量的原子碰撞另一個原子晶格使 的它離開原來的位置。Replaceme nt Collisio ns 替位碰

5、撞：原子的網站新的原子，其原來的相同原子這是下文討論。這是唯一的機制，其中一個空缺可能重新占領。電離：是能量損失的目標電子。電子靶吸收能量從快速移動的離子和反沖原子， 然后釋放的熱量，如果它的目標是金屬，或者作為聲如果目標是一個絕緣體.Pho nons 聲子：中儲存的能量是原子振動會在一個晶體。因為所有的原子在 晶體是有聯系的，當您啟動振動其中之一，那么所有其他也開始振蕩。這種大規 模的振動被稱為聲子，因為它是有點量化某些振動模式是首選。位移能量Edisp：發生原子位移所必須的最小能量。點陣耦合能Eatt ：這是能源，每一個原子失去，目標反彈時，晶格和反彈 目標。通常這是第1 - 3 EV定級

6、遞增，但價值不知道大多數化合物。外表能Eurf :這是原子能源這一目標必須克服離開地面目標單位=電子伏特。Final Energy 末了能在移動一個原子Efinal：低于它被認為是停止。最后能源是一個能源低于上述任何能量。事件原子具有原子序數Z1,能量E。碰撞的目標范圍內的原子的原子序數Z2。碰撞后，該事件離子能量E1和擊中原子具有能量E2。If E2 >Edisp,原子位移,If E2 >Edisp, If E 1 >Edisp,空穴If E2 >Edisp, If Ei <Edisp,Z1=Z2,替換碰撞，如果 Z1 不等于 Z2成為停止間隙原子If E2 &

7、lt;Edisp, If Ei <Edisp,Z1 變成一個空穴,E1+E2 釋放一個聲子位移=空缺+替換碰撞空缺=空隙+ 原子而離開靶區入射粒子產生級聯碰撞的示意圖濺射的示意圖置換碰撞的示意圖輸入局部：入射粒子Name Mass EnergyAn gle of In cidemceEleme nts靶Layer n ameWidth計算損傷類型：Quick:采用Kinchin-Pease模型來快速計算靶損傷情況 8層,12種元素，不關注靶損傷的詳細情況或者濺射。Full Damage Cascade 該項跟蹤每 的位移閾能.3層,4種元素。個反沖核直到它們的能量低于靶原子TRIM系統離

8、子數據Table A 1- RANGE_3D.TXTTable A 2 - BACKSCAT.TXTTable A 3 - TRANSMIT.TXTTable A 4 - SPUTTER.TXTTable A 5 - TRIMOUT.TXTTable A 6 - COLLISON.TXT Table A 7 - COLLISON.TXTTable A 8 - COLLISON.TXT 撞出晶格原子引起的次級損傷用最后形成3D離子分布背散射離子動力學粒子傳輸動力學原子濺射動力學2、4的一覽表離子-原子碰撞with Recoil Cascades反彈格狀物with Ki nchi n-Pease

9、損傷Kinchin-Pease 模型Averaged TRIM Output 平均輸出Table A 9- TDATA.TXTTable A 10 - RANGE.TXTTable A 11 - LATERAL.TXTTable A 12 - IONI Z.TXTTable A 13 - PHONON.TXTTable A 14 - ACANCY .TXTTable A 15 - NOVAC.TXT計算概要離子射程分布離子射程分布電離能量損失聲子能量損失產生空穴碰撞移位1. Quick 快速計算一定能量粒子打進靶材料中的深度，入射粒子在靶物質中 的分布，粒子的電離效應能量損失，傳遞給反沖原子的

10、能量，背散射粒子數和穿透粒子數2. Full計算入射粒子與靶原子的詳細碰撞對靶物質的所有損傷。比方：濺 射產額，入射粒子和反沖原子的能量損失詳細情況。3. 構建復雜的分層，做高能粒子探測器。4. 高能粒子慢化，根據入射粒子的能量和所需要的出射粒子的能量，精確的選定 減速靶板的厚度。5. 界面混合ATOAT T>TSTRTRUTTOIVSfh ' *:, - r i '':irin -« ««» iiSiliccum 毎=v>§>Dq=UK6. 可以根據右圖的數據估計入射粒子對靶所造成的空缺損傷，考慮是否

11、產生非 晶形層。ATOM DISTRIBUTIONSIon* (Not to Scale)Si Recoil DistributionJ-Target Depth -7. 利用下列圖提供的數據，根據入射劑量可估計入射粒子在靶材料中的摻雜濃度。 還可以計算入射粒子不同能量不同入射角對靶的總損傷。TRIM.DAT可以算不同粒子，以不同的能量，從不同的位置，以不同的角度入射到靶中 的情況。A、在SRIM計算中，可以不受靶有多少層的限制；B、TRIM修剪可用于計算固體中的反沖級聯中子，電子或光子NEP顆粒.它使用的輸入文件TRIM.DAT哪些包含關于開始反沖級聯的目標原子的運動信 息.TRIM.DAT

12、是由計算能量轉移到目標原子被噪聲等效功率微粒的某一其他 節目引起的MCNP或它。然后整理采取這外在信息并且計算造成的損害對從反 沖級聯的目標。最后，還可以通過編程把所有入射粒子的對靶的損傷作一個大整合， 得到總損傷離子制止和對象范圍 :在SRIM中涉及到能量損失計算問題。表制止的能力，范圍和濺射 straggling 離散任何離子分布在任何能源的任何 元素的目標。 目標與復雜的多層次配置離子注入 : 離子束用于修改樣品注射原子改變目標化學和電子特性。 離子束還造成損害的固體靶原子位移。濺射: 離子束可磕打目標原子，這個過程被稱為離子濺射 . 離子傳輸 : 離子束可以遵循通過混合氣體 /固體靶層

13、，如發生在電離室或在能源減 低用來減少離子束能量 材料配置層和安置材料 材料成分化學計量學 位移能源的每個元素在每一層的每一個材料有疑問，請使用40 eV的密度為每一層的材料 事件離子型 事件離子能量 所需資料1-離子分布和快速計算的損失- 此選項應使用如果你不關心細節，目標損害或濺射。損害計算這個方法將成為快速統計估計的根底上Kin chin -Peas模型下面的數據將被計算正確：最后分配離子的目標，電離能量損失的離子進入目標， 能量轉移到反沖原子，背散射離子，轉交離子2-詳細計算完全濺射損傷 此選項追蹤反彈，直到其能量低于最低位移能源的任何目標原子。 所有碰撞損壞的目標進行了分析。例外的非常罕見的大規模級聯原子超過 8000 ，修剪耗盡的內存，和一個錯誤信 息發布，說明限制 8000原子在一個梯級已經超過。計算后繼續張貼信息。3-外表濺射/單層碰撞-全面治療濺射載于上述計算充分損