Tritt das zuvor beschleunigte und ionisierte Teilchen in die Siliziumscheibe ein, so wird es auf Grund von elastischen und inelastischen Stößen mit dem Kern bzw. der Elektronenhülle der ,,Target``-Atome kontinuierlich abgebremst. Fällt die kinetische Energie des Ions unter einen bestimmten Schwellwert (z.B. 10eV), ist der Endpunkt der Trajektorie aus der Sicht der Simulation erreicht (siehe Abbildung 2.8).
Abbildung 2.8: Berechnet man die
Trajektorie, muessen zwei Wechselwirkungsmechanismen
beruecksichtigt werden. Zum einen wird die Streuung der Ionen an den
Target-Atomen durch eine Zweikoerperwechselwirkung berechnet
(elastischer oder nuklearer Energieuebertrag) und zum anderen uebt
das `Elektronenmeer' der Siliziumatome eine staendige
Anziehungskraft auf das Teilchen aus (inelastischer oder
elektronischer Energieuebertrag).
Beim elastischen Stoß gilt der Satz der Erhaltung von Energie und
Impuls. Diese Wechselwirkung kann bei nicht allzu kleinen Energien in guter
Näherung als binäre Kollision angenommen werden. Aus dieser Berechnung
erhält man den Energieübertrag vom Ion auf das Siliziumatom und den
Streuwinkel
(,,Nuclear stopping``).
Entlang der freien Weglänge durchfliegt das Teilchen das
Elektronengas der Siliziumatome wodurch die Elektronen angeregt und z.B. in
neue Orbitale transferiert werden. Anschließend geben sie diese Energie in
Form von thermischen Gitterschwingungen (Phononen) wieder ab. Da die
Elektronenmasse in diesem Fall vernachlässigbar klein ist, wird das Ion
nicht von seiner Flugbahn abgelenkt (Streuwinkel ist null) und man
spricht von elektronischer Abbremsung (,,Electronic stopping``). Von
entscheidender Bedeutung in diesem Zusammenhang ist die angenommene Struktur
des Siliziums, denn die amorphe und kristalline Anordnung der Atome zeigen
völlig unterschiedliche Aufenthaltswahrscheinlichkeiten für das
Elektronengas .