Bildung von Nanolöchern auf KBr-Oberflächen durch Beschuss mit hochgeladenen Ionen

Hochgeladene Ionen tragen eine große Menge potentieller Energie (bis zu 100 keV), die als Summe der Bindungsenergien der fehlenden Elektronen definiert ist. Mit Hilfe dieser potentiellen Energie können auf Festkörperoberflächen Strukturen im Bereich von einigen Nanometern erzeugt werden, wobei durch geringe kinetische Energien der Ionen (weniger als 100 eV) Schaden im Festkörpervolumen vermieden werden kann. Die Produktion von Nanolöchern auf KBr(001)-Oberflächen durch den Beschuss mit einzelnen hochgeladenen Ionen wurde bereits untersucht. Diese Arbeit befasst sich aufbauend auf bekannten Ergebnissen mit des Einflusses hoher Fluenzen hoch- und niedriggeladener Ionen auf den Lochbildungsprozess. Diese Untersuchungen sind von Bedeutung um den Mechanismus der defektinduzierten Desorption als treibende Kraft für die Bildung von Nanolöchern zu identifizieren. Ergebnisse von Bestrahlungen von KBr(001)-Oberflächen mit hoch- und niedriggeladenen (4 ≤ q ≤ 54) Ionen bei hohen Fluenzen von (10^10..10^15) cm^−2 und verschiedenen Temperaturen werden in dieser Arbeit vorgestellt. Das zugrunde liegende Modell der defektinduzierten Desorption wird anhand der vorliegenden Ergebnisse diskutiert.

Highly charged ions carry a large amount of potential energy (up to 100 keV), which is defined as the sum of the binding energies of all missing electrons. This energy can be used to modify surfaces on the nano-scale, and due to very low kinetic energies (less than 100 eV), significant bulk damage can be avoided. The production of nanometer sized pit-like structures on KBr(001) surfaces by the impact of single highly charged ions was previously studied in detail. Therefore, investigations of high fluence effects of highly and lowly charged ions are important to clearly identify the mechanism of defect mediated desorption as the driving force for the creation of pit-like nanostructures on ionic crystals like KBr. Results of high fluence compared to low fluence irradiations in range of (10^10..10^15) cm^−2 with highly charged ions (4 ≤ q ≤ 54) and the influence of the temperature on the nanostructure production on KBr(001) surfaces are shown. Moreover, the defect mediated desorption model is discussed.