离子源的功能和分类

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

GIS源50-100ev,离子流2A-5A来流密度200-500ua/cm2GIS源50-100ev,离子流2A-5A来流密度200-500ua/cm2放电电压50-LOOv放电电流10-60A均匀区】m阳按层离子源150-600ev.束流02-Haj衣电电床250-lOOOv,畝电电流L-8a.统性均匀区30-Wkm热阴极斛光啟电产生等离子休，殲场加連疑等离子休勒层加速U冷阴极嵐控电弧.阳扱层碓场加速精心整理室予接空需置口贵昂6BL空需置口直宅齐接较大耗在需空内置兰0口室齐法接】，大功率强流离子源-2,大沟匀区-3,用于LaB6作阴鞭寿命艮・匚作稳淀功率较大.离子流大.线性均匀区大，匸作真空10'Pa.与礒腔灘射相容较大且变化范圉大，可比产生零涛荐薄膜子离源S机夫源考«nr2\O密不■丁除f能慾,2去幣甌■或*3专变B等在有空上如中可原真室加尔霍源能子1K町酣朮电1-1(伽™按OV辭-150-1阳-18极50量10流180阴r2A02],离子能疑发融'离子来发散有较大旳匀墮-2.离子能量低，束密较九3.结掏简单'拆卸方便，所需电競数氐在有空上乘和可原真室加严子烤灘由受不強能讴P爲冷总湎影宀止较染子片灯温于ft尤境稳耗污重离基源升用匸于环易气—2.工4.5.频射源r2A02寿时区段控5.密放匸2,¥从璨呈极I离可汗肌无竄inJ.1命间大束制离昂贵需要自动匹配的电源.真□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(KaufmanIonSource)

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：X离子源结构仍复杂X馈入氧、氮等反应气体阴极中毒X更换阴极灯丝困难X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:X结构复杂，稳定性差X价格昂贵X栅极需经常维护X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(HallIonSource)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:5A离子能量:20-50eV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：X能量较低、调节范围较小X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：0.5mA/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：X能量较低、调节范围较小X不适用反应气体X等离子体中性？X使用成本高X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