离子源的功能和分类.doc

离子源的功能和原理3、离子辅助镀膜的薄膜特性：1、镀层与工件表面同时存在物理气相沉积及化学反应，故镀层结合力高。 2、膜层均匀致密、韧性好；3、光谱特性稳定，温漂小4、吸水性减少5、折射率升高6、粗糙度降低7、激光阈值降低8、膜层发雾，光散射增加4、离子源参数、性能比较离子源简介 考夫曼离子源阴极钨丝加热发射热电子； 电子与气体原子或分子碰撞；气体电离在放电室形成等离子体；多孔栅极产生加速电场；离子被加速电场引出、加速、获得能量； 中和钨丝产生电子；磁场对电子运动进行约束，增加离化率；中和电子对引出离子中和形成等离子体。考夫曼离子源工作原理（Kaufman Ion Source）离子源简介 考夫曼离子源优点：栅极加速能量大离子可聚束 能量调节范围宽 结构较为简单缺点：离子源结构仍复杂馈入氧、氮等反应气体阴极中毒更换阴极灯丝困难 不属主流，较少采用离子源简介 射频离子源射频离子源工作原理射频放电将气体电离在放电室形成等离子体多孔栅极产生加速电场； 中和钨丝产生电子；离子被加速电场引出、加速、获得能量；中和电子对引出离子中和形成等离子体。离子源简介 射频离子源特点优点：栅极加速能量大离子可聚束 能量调节范围宽 适用反应气体 离子束辅助主流缺点：结构复杂，稳定性差 价格昂贵 栅极需经常维护 辐照均匀区较小离子源简介 霍耳离子源阴极钨丝发射热电子向阳极迁移 电子与气体原子碰撞使其离化 磁场中电子形成霍耳电流产生电场离子被霍耳电场加速引出、加速阴极热电子对引出离子中和形成等离子体。霍耳离子源工作原理（Hall Ion Source）离子源简介 霍耳离子源特点优点：PowerIon-C-10A 典型参数离子束流：5 A离子能量：20-50 eV无栅极、结构简单、维护简单适用反应气体 离子束辅助主流产品 离子束流大 易于控制等离子体中性 以低能大束流工作缺点：能量较低、调节范围较小 存在较小污染离子源简介Veeco 霍耳离子源技术指标离子源简介PowerIon 系列霍耳离子源技术指标离子源简介 霍耳离子源空心阴极型霍耳离子源空心阴极替代灯丝 发射热电子 有效降低离子源污染离子源简介 APS源工作原理工作原理与霍耳离子源类似La6B阴极发射热电子向阳极迁移(3)电子与原子碰撞使其离化 磁场中电子形成霍耳电流产生电场(2)离子被霍耳电流产生电场加速引出、加速离子源简介 APS源特点优点：APS源 典型参数离子束流：0.5 mA/cm2离子能量：20-200eV无栅极离子束流大 以低能大束流工作 以其为核心开发多种机型 离子束辅助主流产品缺点：能量较低、调节范围较小 不适用反应气体 等离子体中性？使用成本高 存在污染射频rf离子源工作原理：射频放电将气体电离 在放电室形成等离子体多孔栅极产生加速电场 离子被加速电场引出、加速、获得能量中和钨丝产生电子 中和电子对引出离子中和形成等离子体优点：栅极加速能量大 离子可聚束 能量调节范围宽适用反应气体 离子束辅助效果明显缺点结构复杂 价格昂贵 栅极需经常维护 辐照均匀区较小5、离子