用于强流离子注入的多极头离子源

多极头离子源技术已在融合和等离子加工的中性束加热方面获得了应用,但把这种离子源应用于离子注入的报道却少见。多极头离子源的几何形状能满足离子注入所希望的若干特征,具有束流引出面积大,产生静等离子体和形成手段灵活等特点。与常规的弗里曼源不同,它不需外加磁场、用于强流离子注入机的多极头离子源已研制成功,实验结果表明这种离子源的性能与标准弗里曼源相似,而且源的寿命更长。本文将介绍用BF_3作为掺杂气体的多极头离子源性能和寿命的实验结果。     

一台新型的宽束离子束混合装置

本文描述了材料表面改性或优化的新型宽束离子束混合装置。系统含有引出离子不同能量范围的三种离子源。可用于单离子注入,离子束混合,单离子或反应离子束溅射淀积以及离子束增强淀积。它装备有大的水冷却台,可进行各种复杂的运动,以满足处理各种复杂形状的大的工件的需要。本文还对该机的两种使用实例做了介绍。     

70mm平行束卡夫曼源的设计

本文介绍一种出口束径为Φ７０ｍｍ的平行束离子源的原理，结构特点及离子源工作性能。当加束电夺为１２００Ｖ，孤流为４Ａ时，净加速度流超过１００ｍＡ，可用于微细加工中离子束清洗和离子束蚀刻。     

End-Hall与APS离子源辅助沉积制备的薄膜特性

利用离子束辅助沉积(IAD)技术制备了单层HfO2薄膜,离子源分别为End-Hall与APS离子源。采用Lambda900分光光度计、可变角光谱椭圆偏振仪(V-VASE)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、ZYGO干涉仪和激光量热计测试了薄膜的透射光谱、光学常数、晶体结构、表面形貌和吸收(1064nm)。实验结果表明,薄膜特性与辅助离子源及起始膜料有着密切的关系。End-Hall离子源辅助沉积制备的薄膜出现轻微的折射率不均匀性。两种离子源辅助沉积制备的薄膜折射率均较高,吸收损耗小,薄膜均为单斜晶相。不同离子源辅助沉积条件下,利用金属Hf为起始膜料制备的薄膜表面平整度较好,其均方根粗糙度和总积分散射均相对较小。与End-Hall离子源相比,APS离子源辅助沉积制备的薄膜吸收相对较小。     

离子束薄膜合成及材料表面优化

本文简略地回顾了离子束材料表面优化研究领域的发展及现状，着重介绍上海冶金研究所离子束开放研究实验室近年来在离子束薄膜合成及材料表面改性方面的研究工作。同时对离子束技术在工业中的应用进行了探讨。     

霍尔离子源辅助制备碳化硅改性薄膜

为进一步提高碳化硅反射镜基底表面光学质量,满足高质量空间光学系统的应用需求,采用电子枪蒸发纯硅,霍尔离子源喷出的氩离子电离甲烷,并辅以离子辅助沉积的方法在反应烧结碳化硅基底上镀制了表面改性用碳化硅薄膜,并对改性膜层进行了光学抛光处理.XRD测试表明:该工艺条件下制备的碳化硅薄膜为α相.通过高分辨率光学显微镜对抛光后的反应烧结碳化硅基底进行缺陷观察,发现改性抛光后基底表面缺陷和孔洞明显减少.原子力显微镜粗糙度测试的结果表明:改性抛光后基底表面粗糙度降低到了0.867nm(nms).通过分光光度计测量,证明了改性后抛光的反应烧结碳化硅基底表面的散射还不到未改性而直接抛光的反应烧结碳化硅基底的1/8.在经过液氮和沸水循环5次的温度冲击实验后,薄膜无龟裂和脱落,说明该改性用碳化硅薄膜与基底结合牢固.测试结果表明:该应用霍尔离子源辅助制备碳化硅改性薄膜的方法能够大幅提高碳化硅基底表面光学质量,是进行碳化硅基底表面改性的一种有效的新方法.     

铁电薄膜材料及其制备技术的发展

综述了铁电薄膜材料及铁电薄膜制备技术的发展概况。阐述了几种典型铁电薄膜材料及主要制备技术的特点。     

动态离子束混合技术制备固体薄膜

本文简要介绍动态离子束混合技术制备薄膜的原理及其特点，通过形成膜的分析了解有关影响生成膜性质的若干因素。     

低能离子束在薄膜淀积中的应用

本文介绍利用已建成的双束低能离子束薄膜淀积系统,制备Si、Ge、GaN低温外延膜,Si/CoSi_2/Si多层结构膜,以及金刚石多晶膜。     

离子束溅射原位淀积高温超导薄膜的机理与实验研究

理论计算了氩离子束溅射Y－Ba－CU－O靶的组分原子溅射率，得出了溅射过程中存在Cu原子溅射率偏低的“择优溅射”效应。通过分析原位形成高温超导薄膜的实现条件，表示出了离子束溅射原位成膜的基本过程。实验上采用分子氧辅助淀积技术，用离子束溅射法原位外延出YBa2Cu3O(7-δ)超导薄膜。讨论了实验条件对薄膜特性的影响。所得到的实验结果与理论分析相一致。     

一台离子注入机的改进及其在BaTiO3陶瓷改性中的应用

本文介绍了武汉大学２００ｋｅＶ离子注入机的改进情况，用贝纳斯离子源替换了原有的高频离子源，使输出流强由几十微安提高到毫安级，离子种类由原来单电荷的气体离子扩展到多电荷离子和金属离子。用该机对半导体ＢａＴｉＯ３陶瓷注入Ｃｕ离子，使材料的ＰＴＣＲ突跳幅度增加，室温电阻率提高，证实Ｃｕ（２＋）离子在ＰＴＣＲ材料晶界起着电子陷阱作用。     

薄膜加工用考夫曼离子源的几个问题

近十年来,我国采用离子束刻蚀进行微细加工以及离子束辅助镀膜在电子和光学工业中获得了广泛应用。采用离子束增强镀膜制造超导膜、贮氢合金膜以及离子束注入表面改性等都得到了广泛的研究及应用。在这些先进的工艺中基本上都使用了考夫曼离子源,考夫曼离子源是在空间电推进技术基础上发展起来的,由于要用于空间推进,它必然要具备低气耗、低能耗、高效率、高稳定、长寿命等优点,此外它必须能产生大面积、均匀、强流的离子束。     

离子注入金属材料表面改性

本文着重叙述了最近以来离子注入金属材料改性新的进展。离子注入金属的研究,其研究对象品种繁多,需要高注量,且样品形状复杂,因此离子注入金属中的物理问题比半导体离子注入更加复杂。包括各种离子注入多种金属所出现的溅射腐蚀、倾斜注入、特球形状注入、离子浓度分布、注入条件与金属相变的关系以及离子注入提高耐磨损机理等诸多难题。离子注入金属材料改性研究近年来极为活跃,已发表了不少评论文章。希望这篇评论能对从事离子束材料改性工作的人员有所帮助。     

离子束溅射淀积铬薄膜沉积速率的分布

本文介绍采用石英晶体测厚仪测得铬靶不同方位上的溅射沉积速率,试验结果表明不同方位上的沉积速率为正态分布,其表达式为 y=66exp-(X-74.18)~2/2×2×33.93~2 当溅射入射角为45°时,其分布峰值在74.18°,不在45°的反射方向上。而溅射沉积速率与接收距离平方成反比,其表达式为 y=-45.8+19686.3(1/X)-249430(1/X~2)     

聚焦离子束光学系统中高压电源稳定度对获得亚微米束斑影响的研究

介绍了应用于亚微米微细加工的２级透镜聚焦离子束系统，从象差和散焦的角度利用理论分析和模拟计算，研究了决定光学系统性能的离子源、离子引出极、预聚焦极、聚焦极等高压电源的稳定度对离子束径的影响，得到了束径小于０．２μｍ时电源必须达到的稳定度（纹波系数小于１０－５），最后提及了所研制的高稳定度高压电源。     

国外离子注入机发展动态

本文概述了微电子器件对离子注入机的需求，介绍了国外离子注入机发展现状和发展趋势。