Ion beam mixing
آئن بیم اختلاط جوہری اختلاط اور مرکب ہے جو آئن تابکاری کے دوران دو مختلف مواد کو الگ کرنے والے انٹرفیس پر ہو سکتا ہے۔ اس کا اطلاق دو کثیر تہوں، خاص طور پر ایک سبسٹریٹ اور جمع شدہ سطح کی پرت کو برقرار رکھنے کے عمل کے طور پر کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں انٹرفیس پر اختلاط کو فروغ دینے کے لیے آئن تابکاری کی خوراکوں کے ساتھ پرتوں والے نمونوں پر بمباری شامل ہے، اور عام طور پر برقی جنکشن تیار کرنے کے ایک ذریعہ کے طور پر کام کرتا ہے، خاص طور پر غیر توازن یا میٹاسٹیبل مرکب دھاتوں اور انٹر میٹلک مرکبات کے درمیان۔ آئن امپلانٹیشن کا سامان آئن بیم اختلاط حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ میکانزم آئن بیم کے اختلاط سے پیدا ہونے والے انوکھے اثرات بنیادی طور پر بیلسٹک اثرات کا نتیجہ ہیں۔ یعنی، امپنگ آئنوں میں اعلی حرکی توانائیاں ہوتی ہیں جو تصادم پر ہدف ایٹموں میں منتقل ہوتی ہیں۔ آئن توانائیاں 1 کے وی سے 200 کے وی کی ترتیب پر دیکھی جا سکتی ہیں۔ تیز ہونے پر، اس طرح کی آئن توانائیاں انٹرا اور خاص طور پر بین سالماتی بندھنوں کو توڑنے اور جوہری جالی کے اندر نقل مکانی شروع کرنے کے لیے کافی زیادہ ہوتی ہیں۔ تصادم کی ترتیب کو تصادم کا جھرن کہا جاتا ہے۔ اس بیلسٹک عمل کے دوران، امپنگ آئنوں کی توانائیاں ٹارگٹ میٹریل کے ایٹموں اور الیکٹرانوں کو کئی جالی سائٹس سے دور منتقل کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں وہاں نقل مکانی ہوتی ہے اور باؤنڈری پرت پر انٹرفیس اختلاط ہوتا ہے۔ (نوٹ کریں کہ جالی کی دوبارہ ترتیب کے مستقل ہونے کے لیے توانائیاں کافی زیادہ ہونی چاہئیں بجائے اس کے کہ وہ محرک تابکاری کے محض کمپن ردعمل کے طور پر ظاہر ہوں، یعنی۔ حرکی توانائیاں مواد کی حد کی نقل مکانی توانائی سے اوپر ہونی چاہئیں۔) اگر ان جوہری تصادموں میں توانائیاں کافی زیادہ رکھی جاتی ہیں، تو، روایتی ہائی ڈوز امپلانٹیشن کے عمل کے مقابلے میں، بیلسٹک آئن امپلانٹیشن روایتی امپلانٹیشن کے عمل کے مقابلے میں تابکاری کی کم مقدار پر انٹرا فلم مرکب کی زیادہ مقدار پیدا کرتا ہے۔ تجزیہ آئن ماس کے ساتھ فلم اسکیل کے اختلاط کی ڈگری، کسی بھی واقعے آئن بیم کی شدت کے ساتھ، اور کسی ہدف پر آئن بیم کی رکاوٹ کی مدت کے ساتھ۔ اختلاط کی مقدار وقت، کمیت اور آئن خوراک کے مربع جڑوں کے متناسب ہوتی ہے۔ زیادہ تر لگائے گئے مواد کے لیے 100 ڈگری سیلسیس سے نیچے کے درجہ حرارت پر، آئن بیم کا اختلاط بنیادی طور پر درجہ حرارت سے آزاد ہوتا ہے لیکن، جیسے جیسے درجہ حرارت اس مقام سے آگے بڑھتا ہے، اختلاط درجہ حرارت کے ساتھ تیزی سے بڑھتا ہے۔ یہ درجہ حرارت پر انحصار واقع آئن بیموں کا ایک مظہر ہے جو مؤثر طریقے سے ہدف پرجاتیوں پر منحصر ایکٹیویشن توانائی کو رکاوٹ پرت تک پہنچاتا ہے۔ بیلسٹک آئن بیم اختلاط کو دو بنیادی ذیلی اقسام، ریکوئل اختلاط اور جھرن اختلاط میں درجہ بند کیا جا سکتا ہے، جو آئن بمباری کے نتیجے میں بیک وقت ہوتے ہیں۔ ریکوئل اختلاط میں، ایٹموں کو واحد تصادم کے واقعات کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔ ریکوئل اختلاط زیادہ تر بڑے زاویوں پر نرم تصادم کے نتیجے میں دیکھا جاتا ہے، جس میں ریکوئل امپلانٹیشن سے گزرنے والے ایٹموں کی تعداد آئن خوراک کے ساتھ لکیری طور پر مختلف ہوتی ہے۔ تاہم، آئن بیم اختلاط میں ریکوئل امپلانٹیشن غالب عمل نہیں ہے۔ زیادہ تر منتقل شدہ ایٹم تصادم کے جھرن کا حصہ ہوتے ہیں جس میں دوبارہ جڑے ہوئے ایٹم کم توانائی والی جالی کی نقل مکانی کا ایک سلسلہ شروع کرتے ہیں، جسے جھرنوں کا اختلاط کہا جاتا ہے۔ آئن بیم اختلاط کو گرمی کے سپائیک اثرات کے ذریعے مزید بڑھایا جا سکتا ہے آئن اختلاط (آئی ایم) بنیادی طور پر انٹر ڈفیوژن کے نتیجے میں ملتا جلتا ہے، اس لیے آئن اختلاط کے زیادہ تر ماڈلز میں ایک موثر پھیلاؤ گتانک شامل ہوتا ہے جو ایک مدت کے دوران آئن بیم امپلانٹیشن کے فنکشن کے طور پر رد عمل کی پرت کی موٹائی کو نمایاں کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ پھیلاؤ ماڈل سبسٹریٹ اور پرت کی غلط فہمی کو مدنظر نہیں رکھتا ہے، لہذا غیر متزلزل یا کم متزلزل نظاموں کے لیے یہ اختلاط کی ڈگری کو زیادہ اندازہ لگائے گا، جبکہ انتہائی غلط نظاموں کے لیے ماڈل اختلاط کی ڈگری کو کم اندازہ لگائے گا۔ اس بنیادی انٹر ڈفیوژن مساوات میں تھرموڈینامک اثرات پر بھی غور نہیں کیا جاتا ہے، لیکن ان مساوات کے ذریعے نمونہ بنایا جا سکتا ہے جو اختلاط کے اینتھالپیز اور ہدف پرجاتیوں کے مولر حصوں پر غور کرتے ہیں، اور اس طرح کوئی بھی درجہ حرارت کے اثرات کی عکاسی کرنے والا تھرموڈینامک موثر پھیلاؤ گتانک تیار کر سکتا ہے (جو اعلی درجہ حرارت پر واضح ہو جاتا ہے)۔ امپلانٹیشن کے روایتی طریقوں کے مقابلے میں ترکیب کے ایک ذریعہ کے طور پر آئن بیم اختلاط کے فوائد میں تابکاری کی کم مقدار کا استعمال کرتے ہوئے اعلی سالٹ کے ارتکاز کے ساتھ مواد تیار کرنے کی عمل کی صلاحیت، اور تہوں کے درمیان بینڈ گیپ کے تغیر اور پھیلاؤ کا بہتر کنٹرول شامل ہے۔ آئی ایم کی لاگت سبسٹریٹس پر فلم کی تیاری کے دیگر طریقوں، جیسے کیمیائی بخارات جمع (سی وی ڈی) اور مالیکیولر بیم ایپیٹیکس (ایم بی ای) کے مقابلے میں بھی کم ممنوع ہے۔ نقصانات میں اس عمل میں شروع ہونے والی جالی کی نقل مکانی کو مکمل طور پر ہدایت اور کنٹرول کرنے میں ناکامی شامل ہے، جس کے نتیجے میں آئن مخلوط نمونوں میں ناپسندیدہ حد تک خرابی پیدا ہو سکتی ہے، جس سے وہ ان ایپلی کیشنز کے لیے نامناسب ہو جاتے ہیں جن میں عین مطابق جالی کی ترتیب سب سے اہم ہوتی ہے۔ آئن بیموں کو مکمل طور پر ہدایت نہیں کی جا سکتی، اور نہ ہی تصادم کے جھرن کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، ایک بار آئی ایم اثرات پھیلنے کے بعد، جس کے نتیجے میں رساو، الیکٹران ڈفریکشن، تابکاری میں اضافہ پھیلاؤ (آر ای ڈی)، کیمیائی منتقلی اور بے مطابقت ہو سکتی ہے۔ مزید برآں، تمام آئن مخلوط نمونوں کو اینیل کیا جانا چاہیے۔ کوٹنگ تکنیکوں کی فہرست بھی دیکھیں حوالہ جات بیرونی روابط آئن بیم مکسنگ ایٹ Answers.com کیمیائی عمل سیمی کنڈکٹر ڈیوائس فیبریکیشن