The energy distributions of secondary ions for the Ar ion beam sputtering of indium tin oxide were measured in dependence on geometric parameters (ion incidence angle, polar emission angle, scattering angle), ion energy, and O 2 background pressure using energy-selective mass spectrometry. The most prevalent ion species were identified to be O +, O 2 +, Ar +, In +, and Sn +. The energy distributions of O +, In +, and Sn + ions show a low-energy maximum between 10 and 20 eV, followed by a power-law decay if the scattering angle is γ > 90 °. If γ < 90 °, an additional high-energy structure evolves, which is assigned to anisotropy effects, namely, directly sputtered particles. The energy distributions of the Ar + ions show a low-energy maximum and, in dependence on the scattering angle, up to two additional high-energy structures, which are also assigned to anisotropy effects. Here it is related to direct scattering events. All additional structures show systematic correlations with scattering angle and ion energy. The energy distributions of the O 2 + ions exhibit a low-energy maximum followed by a sudden signal drop. There is almost no variation with scattering angle or ion energy. In general, increasing the O 2 background pressure results in a decrease of the particle energy due to an energy loss upon interaction with background gas particles. The experimental results are compared and discussed with calculations based on elastic two-particle collision theory and using srim, and Monte Carlo simulations using SDTrimSP.

中文翻译：

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Ar离子束溅射氧化铟锡的二次离子能量分布

使用能量选择性质谱法根据几何参数（离子入射角、极性发射角、散射角）、离子能量和 O 2 背景压力测量用于铟锡氧化物的 Ar 离子束溅射的二次离子的能量分布. 最普遍的离子种类被确定为 O +、O 2 +、Ar +、In + 和 Sn +。O +、In + 和 Sn + 离子的能量分布显示出 10 到 20 eV 之间的低能量最大值，如果散射角为 γ > 90°，则出现幂律衰减。如果 γ < 90°，会演化出额外的高能结构，这属于各向异性效应，即直接溅射粒子。Ar + 离子的能量分布显示出低能量最大值，并且取决于散射角，多达两个额外的高能量结构，它们也分配给各向异性效应。这里它与直接散射事件有关。所有附加结构都显示出与散射角和离子能量的系统相关性。O 2 + 离子的能量分布表现出低能量最大值，然后是突然的信号下降。散射角或离子能量几乎没有变化。通常，由于与背景气体粒子相互作用时的能量损失，增加 O 2 背景压力会导致粒子能量降低。将实验结果与基于弹性两粒子碰撞理论和使用 srim 的计算以及使用 SDTrimSP 的蒙特卡罗模拟进行比较和讨论。所有附加结构都显示出与散射角和离子能量的系统相关性。O 2 + 离子的能量分布表现出低能量最大值，然后是突然的信号下降。散射角或离子能量几乎没有变化。通常，由于与背景气体粒子相互作用时的能量损失，增加 O 2 背景压力会导致粒子能量降低。将实验结果与基于弹性两粒子碰撞理论和使用 srim 的计算以及使用 SDTrimSP 的蒙特卡罗模拟进行比较和讨论。所有附加结构都显示出与散射角和离子能量的系统相关性。O 2 + 离子的能量分布表现出低能量最大值，然后是突然的信号下降。散射角或离子能量几乎没有变化。通常，由于与背景气体粒子相互作用时的能量损失，增加 O 2 背景压力会导致粒子能量降低。将实验结果与基于弹性两粒子碰撞理论和使用 srim 的计算以及使用 SDTrimSP 的蒙特卡罗模拟进行比较和讨论。由于与背景气体粒子相互作用时的能量损失，增加O 2 背景压力导致粒子能量降低。将实验结果与基于弹性两粒子碰撞理论和使用 srim 的计算以及使用 SDTrimSP 的蒙特卡罗模拟进行比较和讨论。由于与背景气体粒子相互作用时的能量损失，增加O 2 背景压力导致粒子能量降低。将实验结果与基于弹性两粒子碰撞理论和使用 srim 的计算以及使用 SDTrimSP 的蒙特卡罗模拟进行比较和讨论。