由入射離子產(chǎn)生的損傷分布(如圖622所示)取決于離子與主體原子的輕重大小。同靶原M62552GP子相比,如果人射的是輕離子,在每次碰撞過程中由于碰撞時轉(zhuǎn)移的能量正比于離子的質(zhì)量,所以每次與晶格原子碰撞時,輕離子轉(zhuǎn)移很小的能量,將受到大角度的散射。兩次碰撞之間的平均自由路程較大,即第一級反沖原子之間相距較遠(yuǎn)。碰撞時傳遞給第一級反沖原子的能量較小,因而第一級反沖原子在它運(yùn)動過程中只能產(chǎn)生數(shù)量較少的移位原子。入射離子的大部分能量是在與電子的碰撞中損失的,但也有相當(dāng)比例損失于非彈性碰撞之中。入射離子的能量淀積及級聯(lián)碰撞情況如圖622(a)所示。其特點(diǎn)為射程比較大,并且損傷將擴(kuò)展到靶體較大區(qū)域,入射離子運(yùn)動方向變化大,產(chǎn)生的損傷密度小,不重疊,運(yùn)動軌跡呈“鋸齒形”。

   圖622 由人射離子產(chǎn)生的損傷分布

   當(dāng)人射的離子是重離子(Ml》媽)時,在相同的情況下,在每次碰撞中,人射離子的散射角很小,動量變化較小,基本上繼續(xù)沿原來的方向運(yùn)動。但是人射離子傳輸給靶原子的能量很大,被撞擊的原子(稱為反沖原子)離開正常晶格位置。由于第一級反沖原子獲得很高的能量,在反沖原子逐步降低能量的過程中,將引起多個近鄰原子位移,形成一個小的級聯(lián)碰撞,這個級聯(lián)碰撞就在離子的軌跡附近。由于離子在每次碰撞中產(chǎn)生的第一級反沖原子均處于沿離子運(yùn)動的軌跡附近,所以每個反沖原子產(chǎn)生的各個小級聯(lián)碰撞軌跡互相重疊。離子注人靶后,由子離子與原子多次碰撞而失去能量,所以,在離子軌跡的末端產(chǎn)生的反沖原子密度降低,并且從離子上得到的能量比離子剛進(jìn)人靶時要小,故整個級聯(lián)的形狀類似一個一端較粗而另一端較細(xì)的橢球,區(qū)域的大小為10~1o0A。同輕離子相比,如果離子注入時的能量相同,離子散射具有更小的角度,射程也較短,人射離子的運(yùn)動軌跡較直,所造成的損傷區(qū)域很小,損傷密度大,甚至?xí)纬煞蔷^(qū),如圖622(b)所示�？梢�,一個人射重離子注入靶時,在其路徑附近形成了一個高度畸變的損傷區(qū)域。