Механизмы имплантации в металлы и сплавы ионов азота с энергией 1-10 кэВ
Сравнительный анализ методов поверхностного модифицирования. Физические основы процесса имплантации газов в металлы и сплавы. Определение ядерного и электронного торможения иона в материал подложки. Расчет пробегов ионов и концентрационных напряжений.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.09.2010 |
| Размер файла | 6,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
}
En_Temp/=100;
E_EW=8*PI*IM*AM*SAD*Energy*E_EW_Int/pow(IM+AM,2);//Упругие потери (Elastic Energy Waste)
}
En+=En_Temp; EW=NE_EW+E_EW;
Temp=(1/EW)*E_Step; E_Int+=Temp;
E_Cntr-=E_Step;
}
//Конец цикла по энергии.
//Пробег и проецированный пробег ионов
R+=E_Int;
Temp1=double(AM/IM);
Rp+=R/(1+0.36*pow(Temp1,1.15));
}
//Конец цикла по прицельному параметру.
//Средний пробег и проецированный пробег ионов
R/=INum;
Rp/=INum;
Temp=double(3-1)/double(3*(2*3-1))*4*IM*AM/pow(IM+AM,2);
delta_R=sqrt(Temp)*R;
delta_Rp=sqrt(Temp)*Rp;
ResultData->Lines->Append("Средний пробег ионов:");
ResultData->Lines->Append(R);
ResultData->Lines->Append("Страгглинг среднего пробега ионов:");
ResultData->Lines->Append(delta_R);
ResultData->Lines->Append("Средний проецированный пробег ионов:");
ResultData->Lines->Append(Rp);
ResultData->Lines->Append("Страгглинг среднего проецированного пробега ионов:");
ResultData->Lines->Append(delta_Rp);
SubInf[ENum][2]=Rp;SubInf[ENum][3]=delta_Rp;
VInf[ENum][0]=Rp+20E-10;VInf[ENum][1]=delta_Rp;VInf[ENum][2]=En/(2*Ed)/100;
ENum++;
}
void __fastcall TIonImpl::Save1Click(TObject *Sender)
{
ResultData->Lines->SaveToFile("Ion_Run_Calculation_Results.txt");
}
void __fastcall TIonImpl::PropsClick(TObject *Sender)
{
Elem1_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem1_Info->SelText;SubInf[0][1]=InfoTemp;
Elem2_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem2_Info->SelText;SubInf[1][1]=InfoTemp;
Elem3_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem3_Info->SelText;SubInf[2][1]=InfoTemp;
Elem4_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem4_Info->SelText;SubInf[3][1]=InfoTemp;
Elem5_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem5_Info->SelText;SubInf[4][1]=InfoTemp;
Elem6_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem6_Info->SelText;SubInf[5][1]=InfoTemp;
Elem7_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem7_Info->SelText;SubInf[6][1]=InfoTemp;
Elem8_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem8_Info->SelText;SubInf[7][1]=InfoTemp;
Elem9_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem9_Info->SelText;SubInf[8][1]=InfoTemp;
Elem10_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem10_Info->SelText;SubInf[9][1]=InfoTemp;
Elem11_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem11_Info->SelText;SubInf[10][1]=InfoTemp;
Elem12_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem12_Info->SelText;SubInf[11][1]=InfoTemp;
Elem13_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem13_Info->SelText;SubInf[12][1]=InfoTemp;
Elem14_Info->SelectAll();InfoTemp=Elem14_Info->SelText;SubInf[13][1]=InfoTemp;
//Elasticity
K_Elasticity->SelectAll(); InfoTemp=K_Elasticity->SelText; MU=InfoTemp.ToDouble();
//График концентрации внедрённой примеси
GrphArea1->Canvas->MoveTo(50,250);GrphArea1->Canvas->LineTo(350,250);
GrphArea1->Canvas->MoveTo(50,250);GrphArea1->Canvas->LineTo(50,20);
for (i=-2;i<=2;i++)
{
j=(i<0) ? -i : i;
GrphArea1->Canvas->MoveTo(350,250);GrphArea1->Canvas->LineTo(350-5-j,250+i);
GrphArea1->Canvas->MoveTo(50,20);GrphArea1->Canvas->LineTo(50+i,20+5+j);
}
for (i=0;i<=280;i+=10)
{
GrphArea1->Canvas->MoveTo(50+i,248);
GrphArea1->Canvas->LineTo(50+i,252);
}
for (i=0;i<=220;i+=10)
{
GrphArea1->Canvas->MoveTo(48,250-i);
GrphArea1->Canvas->LineTo(52,250-i);
}
Ci_max=0;
for (i=0;i<=ENum-1;i++)
{
Ci_max+=(IBD/sqrt(2*PI))*(SubInf[i][1].ToDouble()/100/SubInf[i][3].ToDouble());
}
ResultData->Lines->Append("Максимальная концентрация внедрённой примеси:");
ResultData->Lines->Append(Ci_max);
GrphArea1->Canvas->MoveTo(50,250);
for (j=1;j<=300;j++)
{
Temp=j*ET.A*2;
Ci=0;
for (i=0;i<=ENum-1;i++)
{
Temp1=Temp-SubInf[i][2].ToDouble();
Ci+=(IBD/sqrt(2*PI))*(SubInf[i][1].ToDouble()/100/SubInf[i][3].ToDouble()*exp(-pow(Temp1,2)/(2*pow(SubInf[i][3].ToDouble(),2))));
}
X_coord=Ci/1E28*10;
if ((double(j)/double(5)-int(j/5))==0) ResultData->Lines->Append(X_coord);
GrphArea1->Canvas->LineTo(50+j,250-int(X_coord));
}
//График концентрации вакансий
GrphArea2->Canvas->MoveTo(50,250);GrphArea2->Canvas->LineTo(350,250);
GrphArea2->Canvas->MoveTo(50,250);GrphArea2->Canvas->LineTo(50,20);
for (i=-2;i<=2;i++)
{
j=(i<0) ? -i : i;
GrphArea2->Canvas->MoveTo(350,250);GrphArea2->Canvas->LineTo(350-5-j,250+i);
GrphArea2->Canvas->MoveTo(50,20);GrphArea2->Canvas->LineTo(50+i,20+5+j);
}
for (i=0;i<=280;i+=10)
{
GrphArea2->Canvas->MoveTo(50+i,248);
GrphArea2->Canvas->LineTo(50+i,252);
}
for (i=0;i<=220;i+=20)
{
GrphArea2->Canvas->MoveTo(48,250-i);
GrphArea2->Canvas->LineTo(52,250-i);
}
Cv_max=0;
for (i=0;i<=ENum-1;i++)
{
Cv_max+=(VInf[i][2]*IBD/(sqrt(2*PI)*VInf[i][1]));
}
ResultData->Lines->Append("Максимальная концентрация вакансий:");
ResultData->Lines->Append(Cv_max);
GrphArea2->Canvas->MoveTo(50,250);
for (j=1;j<=300;j++)
{
Temp=j*ET.A*2;
Cv=0;
for (i=0;i<=ENum-1;i++)
{
Temp1=Temp-VInf[i][0];
Cv+=(VInf[i][2]*IBD/(sqrt(2*PI)*VInf[i][1]))*exp(-pow(Temp1,2)/(2*pow(VInf[i][1],2)));
}
X_coord=Cv/1E28*4;
if ((double(j)/double(5)-int(j/5))==0) ResultData->Lines->Append(X_coord);
GrphArea2->Canvas->LineTo(50+j,250-int(X_coord));
}
//График остаточных концентрационных напряжений
GrphArea3->Canvas->MoveTo(50,20);GrphArea3->Canvas->LineTo(350,20);
GrphArea3->Canvas->MoveTo(50,20);GrphArea3->Canvas->LineTo(50,250);
for (i=-2;i<=2;i++)
{
j=(i<0) ? -i : i;
GrphArea3->Canvas->MoveTo(350,20);GrphArea3->Canvas->LineTo(350-5-j,20+i);
GrphArea3->Canvas->MoveTo(50,250);GrphArea3->Canvas->LineTo(50+i,250-5-j);
}
for (i=0;i<=280;i+=10)
{
GrphArea3->Canvas->MoveTo(50+i,18);
GrphArea3->Canvas->LineTo(50+i,22);
}
for (i=0;i<=220;i+=8)
{
GrphArea3->Canvas->MoveTo(48,20+i);
GrphArea3->Canvas->LineTo(52,20+i);
}
sigma_max=-2*V_atom*MU*(Vv_relax*Cv_max+Vi_relax*Ci_max);
ResultData->Lines->Append("Максимальное значение остаточных концентрационных напряжений:");
ResultData->Lines->Append(sigma_max);
GrphArea3->Canvas->MoveTo(50,20);
for (j=1;j<=300;j++)
{
Temp=j*ET.A*2;
Ci=0; Cv=0;
for (i=0;i<=ENum-1;i++)
{
Temp1=Temp-SubInf[i][2].ToDouble();
Ci+=(IBD/sqrt(2*PI))*(SubInf[i][1].ToDouble()/100/SubInf[i][3].ToDouble()*exp(-pow(Temp1,2)/(2*pow(SubInf[i][3].ToDouble(),2))));
Temp2=Temp-VInf[i][0];
Cv+=(VInf[i][2]*IBD/(sqrt(2*PI)*VInf[i][1]))*exp(-pow(Temp2,2)/(2*pow(VInf[i][1],2)));
}
X_coord=-2*V_atom*(Vv_relax*Cv+Vi_relax*Ci)*80;
if ((double(j)/double(5)-int(j/5))==0) ResultData->Lines->Append(X_coord);
GrphArea3->Canvas->LineTo(50+j,20-int(X_coord));
}
EndInf=1;
}
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Результаты работы Программы ION_IMPLANTATION для стали Р6М5
Ion Energy :
3,204384E-16
Средний пробег ионов:
2,32613035597026E-8
Страгглинг среднего пробега ионов:
6,79506169419965E-9
Средний проецированный пробег ионов:
8,38895746733611E-9
Страгглинг среднего проецированного пробега ионов:
2,45057132736608E-9
Максимальная концентрация внедрённой примеси:
1,30236551593508E29
Максимальная концентрация вакансий:
4,42091861648541E29
Максимальное значение остаточных концентрационных напряжений:
-367938963,822719
Ion Energy :
7,209864E-16
Средний пробег ионов:
5,078510843904E-8
Страгглинг среднего пробега ионов:
1,48352797212844E-8
Средний проецированный пробег ионов:
1,83151435849541E-8
Страгглинг среднего проецированного пробега ионов:
5,35019588556022E-9
Максимальная концентрация внедрённой примеси:
5,9652761494482E28
Максимальная концентрация вакансий:
9,08301934476326E28
Максимальное значение остаточных концентрационных напряжений:
-185484054,22526
Ion Energy :
1,1215344E-15
Средний пробег ионов:
7,04012176741875E-8
Страгглинг среднего пробега ионов:
2,05655119978581E-8
Средний проецированный пробег ионов:
2,53894980219664E-8
Страгглинг среднего проецированного пробега ионов:
7,41674708819403E-9
Максимальная концентрация внедрённой примеси:
4,30315278807487E28
Максимальная концентрация вакансий:
4,09627015317492E28
Максимальное значение остаточных концентрационных напряжений:
-137531263,764993
Подобные документы
Цветная металлургия как наиболее конкурентоспособная отрасль промышленности России, инвестиционная политика. Цветные металлы и сплавы: медь, алюминий, цинк, магний; их технологические и механические свойства, применение в промышленности и строительстве.
реферат [28,2 K], добавлен 05.12.2010Эксплуатационные свойства металлов. Классификация металлических материалов. Черные и цветные металлы, их сплавы. Стали для режущих и измерительных инструментов. Стали и сплавы со специальными свойствами. Сплавы алюминия и меди. Сплавы с "эффектом памяти".
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.03.2013Формирование структуры и методы исследования свойств металлов; диаграмма состояния "железо-цементит". Железоуглеродистые сплавы; термическая обработка металлов и сплавов. Сплавы, применяемые в промышленности; выбор сплава на основе цветного металла.
контрольная работа [780,1 K], добавлен 13.01.2010Малоотходные, безотходные и замкнутые по реагентам технологии. Цветные металлы, сплавы и основы их производства. Легкие, тяжелые, тугоплавкие и драгоценные металлы. Вторичная металлургия цветных металлов. Технологическая схема переработки лома металлов.
курсовая работа [194,1 K], добавлен 21.09.2013Сущность пластической деформации металлов и влияние на неё химического состава, структуры, температуры нагрева, скорости и степени деформации. Определение легированных сталей, их состав. Литейные сплавы на основе алюминия: их маркировка и свойства.
контрольная работа [38,4 K], добавлен 19.11.2010Свойства металлов и сплавов. Двойные сплавы. Металлы применяемые в полиграфии. Технические требования к типографским сплавам. Важнейшие свойства типографских сплавов. Металлы для изготовления типографских сплавов. Диаграммы состояния компонентов.
реферат [32,5 K], добавлен 03.11.2008Достоинства алюминия и его сплавов. Малый удельный вес как основное свойство алюминия. Сплавы, упрочняемые термической обработкой. Сплавы для ковки и штамповки. Литейные алюминиевые сплавы. Получение алюминия. Физико-химические основы процесса Байера.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.03.2015Железоуглеродистые сплавы, физические и химические свойства, строение, полиморфные превращения; производство чугуна и доменный процесс. Термическая обработка стали: отжиг, отпуск, закалка. Медь и её сплавы, область применения, оксиды и гидрооксиды.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.10.2009Классификация металлов: технические, редкие. Физико-химические свойства: магнитные, редкоземельные, благородные и др. Свойства конструкционных материалов. Строение и свойства сталей, сплавов. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали.
реферат [24,1 K], добавлен 19.11.2007Физические особенности процесса ионного легирования. Анализ влияния технологических параметров на процесс ионной имплантации, распределение внедренных примесных атомов, радиационные дефекты. Схема устройства для ионной имплантации, методы моделирования.
реферат [17,2 K], добавлен 25.12.2009
