Partikkelipommitus

Partikkelipommitus on prosessi, jossa kohde-ainetta pidetään alttiina nopeutetulle hiukkanen- tai ionisäteelle. Tämän säteilyn tarkoituksena on muuttaa materiaalin rakennetta, koostumusta tai pintarakenteita sekä mahdollistaa erilaiset valmistus- ja tutkimusmenetelmät. Yleisimmät tekniikat ovat ionien implantaatio, sputterointi ja ionisäteen jyrsintä. Implantaatiossa kohteeseen lisätään kontrolloitu määrä dopantteja tai epäpuhtauksia syvyyssuunnassa, mikä muuttaa sähköisiä tai mekaanisia ominaisuuksia. Sputterointi puolestaan aiheuttaa pinnan ainesosien irtoamista tai uuden pinnan pinnoittamisen energian vaikutuksesta. Ionisäteen jyrsinnässä kohde poistetaan tarkasti valitusta syvyydestä ja pintarakennetta muokataan.

Sovelluksia ovat muun muassa puolijohdeteollisuuden doppaus (dopanttien hallittu profiili), pintakäsittelyt sekä rakenteiden muokkaus. Lisäksi partikkelipommitusta käytetään materiaalitutkimuksessa analyysissä, kuten koostumuksen ja rakenteen karakterisoinnissa ionisäteilyn avulla. Menetelmät toteutetaan kiihdyttimillä, kuten ionikiihdyttimillä, ja energiatasot liikkuvat keV–MeV-alueella. Turvallisuusnäkökohdat ovat keskeisiä, koska kyse on ionisoivasta säteilystä; työskentelyssä noudatetaan säteilyturvallisuusohjeita ja käytetään asianmukaisia suojauksia.