2.1 Einleitung

  
Abbildung 2.1: Bei der Berechnung einer Trajektorie gibt es zwei Mechanismen, die das Ion bremsen: Bei den elastischen, binären Zusammenstößen mit den Targetatomen gibt das Ion an das Atom Energie ab. Zwischen zwei Kollisionen wird das Ion durch Wechselwirkungen mit den Targetelektronen verlangsamt.

Im folgenden werden die physikalischen Grundlagen kurz dargelegt. Zuerst soll auf den Streuvorgang eingegangen werden. Dabei wird der Streuwinkel berechnet, der beim Stoßvorgang des Ions mit einem Gitteratom auftritt. Außerdem muß der Energieverlust des Ions beim Stoßvorgang berechnet werden. Dieser Energieverlust zerfällt in folgende zwei Teile, wie auch in Abb. 2.1 zu sehen ist:

• Elastischer Energieverlust, das ist die Energie, die der Kern des Targetatoms aufnimmt. Dieser Energieübertrag wird auch ,,nuclear stopping`` genannt. Der Energietransfer wird im Rahmen der Berechnung des Streuwinkels, das ist jener Winkel, den die Richtung der Ionenbahn vor der Kollision mit der Richtung nach dem Zusammenstoß einschließt, mitberechnet.
• Inelastischer Energieverlust, das ist die Energie, die an die Targetelektronen weitergegeben wird (electronic stopping).

Für die elektronische Abbremsung ist noch zu unterscheiden, ob in einen kristallinen oder einen amorphen Körper implantiert wird. Dieser Unterschied wird ebenfalls kurz behandelt. Weiters ist für die Simulation die Wahl der ,,freien Weglänge`` von Bedeutung. Das ist jener Weg, den das Ion zwischen den Kollisionen mit den Targetatomen zurücklegt. Darauf wird am Ende dieses Kapitels noch näher eingegangen.