離子源的功能和分類

1、離子源的功能和原理3、離子輔助鍍膜的薄膜特性：1、鍍層與工件表面同時(shí)存在物理氣相沉積及化學(xué)反應(yīng)，故鍍層 結(jié)合力高。2、膜層均勻致密、韌性好；3、光譜特性穩(wěn)定，溫漂小4、吸水性減少5、折射率升高6、粗糙度降低 7、激光閾值降低 8、膜層發(fā)霧，光散射增加4、離子源參數(shù)、性能比較子 離源離子束 參數(shù)范圍機(jī)理工作 氣體工作特點(diǎn)價(jià)格缺點(diǎn)考夫 受源lOO-lOOOev20-40 u a/cm2熱陰極輝 光放電產(chǎn) 生等離子， 靜電加速ArO21,離子能量，束密 可精確控制，不 受環(huán)境影響.2, 污染較小.3, I 件溫開(kāi)低，可冷 鍍-4,放氣量小.5,可以用較高能 量鍍制金屬膜.等在有空上的 中可原真空加使

2、用反應(yīng)氣體氧 需定期換燈絲及 陽(yáng)極定期維護(hù).霍爾源5O-l5Ocv離子能 量IOO-l(XX)ma 離子 流(陽(yáng)極電壓 80.180V陰極電流1-lOa)熱陰極蟀 光放電等 離子體,磁 場(chǎng)加速ArO21,離子能殳發(fā) 散，離子束發(fā)散 有較大均勻區(qū)0 2,離子能量低， 束密較大。3,結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方 便，所需電源數(shù) 量少。低在有空上堪 較可原真室加1 .污染較為嚴(yán)2 .離子能量低3 .基片受離子 源燈絲烘烤 升溫高，不能 用于冷鍍4 . I：作參數(shù)由 于無(wú)柵要受 環(huán)境影響，不 易穩(wěn)定5 .氣耗較大射頻源50-1200 cv100.1000 ma均勻區(qū)1m射頻感應(yīng) 產(chǎn)生等離 子體，靜電加速離子Ar

3、O21,無(wú)極放電，壽 命長(zhǎng)，作長(zhǎng)時(shí) 間稔定2,均勻區(qū) 大3,離f能量及 束密可以精確控 制4,污染小5, 離f能量及束密要口動(dòng)配電真 昂需進(jìn)白匹的泳氣耗較大，石英 放電空定期更換較大且變化范圍 大，可以產(chǎn)生手 漂移薄膜一室于接 一空需置口GIS 源50.100 ev, 離子流2A-5A 束流密度 200-500 u a/cm2 放電電壓 50-lOOv放電電流1560A 均勻區(qū)1m熱陰極輝 光放電產(chǎn) 生等離子 體，磁場(chǎng)加 速及等離 子體鞘層 加速.ArO21,大功率強(qiáng)流離 子源。2.大均勻 區(qū).3,用于LaB6 作陰極壽命長(zhǎng)， 工作穩(wěn)定1空需置 貴 口 昂真空予接LaB6陰極材料 貴，且污染大

4、陽(yáng)極 層離 子源150-600 ev.束流O23aj放電電壓25O-lOOOv> 放電 電流l-8a,線性 均勻區(qū)30»90cm冷陰極磁 控電弧，陽(yáng)加速ArO2功率較大,離子 流大，線性均勻 區(qū)大，工作真空 IO/Pa,與破控濺 射相容匕在空內(nèi)置蘭 貴 口 較需真室F法接1,氣耗大2,陰極有燒蝕 腐蝕,會(huì)帶來(lái) 污染離子源簡(jiǎn)介 考夫曼離子源陰極鎢絲加熱發(fā)射熱電子； 電子與氣體原子或分子碰撞；氣體電離在放電室形成等離子體；多孔柵極產(chǎn)生加速電場(chǎng)；離子被加速電場(chǎng)引出、加速、獲得能量； 中和鎢絲產(chǎn)生電子；磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行約束，增加離化率；中和電子對(duì)引出離子中和形成等離子體。考夫曼離子源

5、工作原理( Kaufman Ion Source)離子源簡(jiǎn)介 考夫曼離子源優(yōu)點(diǎn)：柵極加速能量大離子可聚束 能量調(diào)節(jié)范圍寬 結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：泊子源結(jié)構(gòu)仍復(fù)雜艱入氧、氮等反應(yīng)氣體陰極中毒更換陰極燈絲困難X不屬主流，較少采用離子源簡(jiǎn)介 射頻離子源射頻離子源工作原理射頻放電將氣體電離在放電室形成等離子體多孔柵極產(chǎn)生加速電場(chǎng)； 中和鎢絲產(chǎn)生電子；離子被加速電場(chǎng)引出、加速、獲得能量；中和電子對(duì)引出離子中和形成等離子體。離子源簡(jiǎn)介 射頻離子源特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：柵極加速能量大離子可聚束 能量調(diào)節(jié)范圍寬 適用反應(yīng)氣體離子束輔助主流缺點(diǎn)：存構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差M介格昂貴«極需經(jīng)常維護(hù) 斕照均勻區(qū)較小離子源簡(jiǎn)介

6、霍耳離子源陰極鎢絲發(fā)射熱電子向陽(yáng)極遷移 電子與氣體原子碰撞使其離化 磁場(chǎng)中電子形成霍耳電流產(chǎn)生電場(chǎng)離子被霍耳電場(chǎng)加速引出、加速陰極熱電子對(duì)引出離子中和形成等離子體?；舳x子源工作原理( Hall Ion Source)離子源簡(jiǎn)介 霍耳離子源特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：PowerIon-C-10A 典型參數(shù)離子束流： 5 A離子能量：20-50 eV無(wú)柵極、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單適用反應(yīng)氣體 離子束輔助主流產(chǎn)品離子束流大 易于控制等離子體中性 以低能大束流工作缺點(diǎn)：嘴總量較低、調(diào)節(jié)范圍較小 X存在較小污染離子源簡(jiǎn)介Veeco 霍耳離子源技術(shù)指標(biāo)離子源簡(jiǎn)介PowerIon 系列霍耳離子源技術(shù)指標(biāo)離子源簡(jiǎn)介 霍耳離子源空

7、心陰極型霍耳離子源空心陰極替代燈絲 發(fā)射熱電子有效降低離子源污染離子源簡(jiǎn)介 APS 源工作原理工作原理與霍耳離子源類似La6B 陰極發(fā)射熱電子向陽(yáng)極遷移 (3)電子與原子碰撞使其離化 磁場(chǎng)中電子形成霍耳電流產(chǎn)生電場(chǎng) (2)離子被霍耳電流產(chǎn)生電場(chǎng)加速引出、加速離子源簡(jiǎn)介 APS 源特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：APS源典型參數(shù)離子束流：mA/cm2離子能量：20-200eV無(wú)柵極離子束流大 以低能大束流工作 以其為核心開(kāi)發(fā)多種機(jī)型離子束輔助主流產(chǎn)品缺點(diǎn)：嘴總量較低、調(diào)節(jié)范圍較小x不適用反應(yīng)氣體 聾離子體中性？><使用成本高第在污染射頻 rf 離子源工作原理：射頻放電將氣體電離在放電室形成等離子體多孔柵極產(chǎn)生加速電場(chǎng)離子被加速電場(chǎng)引出、加速、獲得能量中和鎢絲產(chǎn)生電子 中和電子對(duì)引出離子中和形成等離子體優(yōu)點(diǎn)：柵極加速能量大離子可聚束能量調(diào)節(jié)范圍寬適用