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摻雜技術(shù)離子注入ppt課件-在線瀏覽

2025-03-03 19:21本頁面
  

【正文】 質(zhì)量分析器 : 不同離子具有不同的電荷質(zhì)量比 , 因而在分析器磁場中偏轉(zhuǎn)的角度不同 , 由此可分離出所需的雜質(zhì)離子 ,且離子束很純 。 該加速能量是決定離子注入深度的一個(gè)重要參量 。 聚焦系統(tǒng): 用來將加速后的離子聚集成直徑為數(shù)毫米的離子束。 工作室 : 放置樣品的地方,其位置可調(diào)。 分類:等離子體型離子源、液態(tài)金屬離子源( LMIS)。 聚焦方式則需要高亮度小束斑離子源,當(dāng)液態(tài)金屬離子源( LMIS)出現(xiàn)后才得以順利發(fā)展。 等離子體型離子源 這里的 等離子體 是指部分電離的氣體。 產(chǎn)生等離子體的方法有熱電離、光電離和電場加速電離。 液態(tài)金屬離子源( LMIS) LMIS 是近幾年發(fā)展起來的一種 高亮度小束斑 的離子源,其離子束經(jīng)離子光學(xué)系統(tǒng)聚焦后,可形成 納米量級(jí) 的小束斑離子束,從而使得聚焦離子束技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。 LMIS 的類型、結(jié)構(gòu)和發(fā)射機(jī)理 針形 V 形 螺旋形 同軸形 毛細(xì)管形 液態(tài)金屬 鎢針 類型 對(duì)液態(tài)金屬的要求 (1) 與容器及鎢針不發(fā)生任何反應(yīng); (2) 能與鎢針充分均勻地浸潤; (3) 具有低熔點(diǎn)低蒸汽壓,以便在真空中及不太高的溫度下既保持液態(tài)又不蒸發(fā)。 E1 是主高壓,即離子束的加速電壓; E2 是針尖與引出極之間的電壓,用以調(diào)節(jié)針尖表面上液態(tài)金屬的形狀,并將離子引出; E3 是加熱器電源。 引出極 當(dāng) E2 增大到使電場超過液態(tài)金屬的場蒸發(fā)值( Ga 的場蒸發(fā)值為 )時(shí),液態(tài)金屬在圓錐頂處產(chǎn)生場蒸發(fā)與場電離,發(fā)射金屬離子與電子。 若改變 E2 的極性 ,則可排斥離子而拉出電子,使這種源改變成電子束源。 根據(jù)冶金學(xué)原理,由兩種或多種金屬組成的合金,其熔點(diǎn)會(huì)大大低于組成這種合金的單體金屬的熔點(diǎn),從而可大大降低合金中金屬處于液態(tài)時(shí)的蒸汽壓。當(dāng)以適當(dāng)組分組成合金時(shí),其熔點(diǎn)降為 370 oC ,在此溫度下,金和硅的蒸汽壓分別僅為 1019 Torr 和 1022 Torr。 對(duì)所引出的離子再進(jìn)行質(zhì)量分析,就可獲得所需的離子。 EB?O ?yd v?EB?eF mFfVfL dLDbDk?zi?j?光闌 fem( ) ,()VF qE q jdF qv B qv B j? ? ?? ? ?122 aam21 ,2qVq V m v v Fm????????由 得 代 入 得 :12am2 ()qVF q B jm???????dO ?yv?EB?eF mFfVfL dLDbDk?zi?j?光闌 12afem2 qVVF F q q Bdm????????當(dāng) 時(shí) , 即 當(dāng) 時(shí) ,離子不被偏轉(zhuǎn)。 12f o af12oa( 2 ) ,( 2 )V d B q VVBd q V??或 通常是調(diào)節(jié) Vf 而不是調(diào)節(jié) B。 BE? 磁質(zhì)量分析器 光闌 1 光闌 2 v?mFB?r12am2 qVF q v B q Bm????????為向心力,使離子作圓周運(yùn)動(dòng), 半徑為 1122aa22o22m V Vmvrq B q B q B????? ? ? ?????? ?? 從上式可知,滿足荷質(zhì)比 的離子可通過光闌 2。 其余的離子則不能通過光闌 2,由此達(dá)到分選離子的目的。磁質(zhì)量分析器則相反,所需離子要改變方向,但其優(yōu)點(diǎn)是中性粒子束不能通過。 yx0z 平均投影射程 射程: 離子從入射點(diǎn)到靜止點(diǎn)所通過的總路程。 投影射程: 射程在入射方向上的投影長度,記為 xp 。 標(biāo)準(zhǔn)偏差: ? ? 2p p pR x R? ? ? ? ?yxpxpypz0z 平均投影射程與初始能量的關(guān)系 nnddESx?eeeddES k Ex??? ?n e n ed d d dE E E S S x? ? ? ?P00P 0nedddddREEEERxE x S S
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