Molekulardynamik-Simulationen zur Erzeugung von porösen Schichten in Germanium und Silizium durch Bestrahlung mit schnellen schweren Ionen

In der Arbeit wird der Beschuss von amorphem Germanium mit Ionen im Energiebereich von etwa 100 MeV (sog. "Swift Heavy Ions") simuliert und mit aktuellen experimentellen Ergebnissen verglichen. Es handelt sich um eine klassische molekulardynamische Simulation unter Verwendung eines analytischen Wechselwirkungspotentials , bei der Simulationszellen mit 10⁴... 10⁵ Atomen verwendet wurden. Übereinstimmend mit dem Experiment entstehen durch die Bestrahlung nanoskopische Hohlräume, die eine Volumenvergrößerung des bestrahlten Materials bewirken. Die Parameter Energieeintrag pro Weglänge, Temperatur, und Zellgröße wurden variiert, die Stabilität der entstandenen Strukturen untersucht und vergleichshalber wurde auch der Beschuss kristallinen Materials sowie der Beschuss von Silizium simuliert. Dabei konnten Hinweise auf den Entstehungsprozess der Hohlräume gewonnen werden.