Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере
Разработана установка для высокодозной имплантации металлических ионов в диапазоне энергий 20…500 кэВ. Использован газомагнетронный источник ионов металлов распылительного типа. Проведено компьютерное моделирование процессов экстракции ионного пучка из плазменной границы источника ионов и его трансп...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82461 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере / В.А. Батурин, С.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, П.А. Литвинов, А.Ю. Карпенко, В.И. Мирошниченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 2. — С. 204-209. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860185090371354624 |
|---|---|
| author | Батурин, В.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, С.А. Литвинов, П.А. Карпенко, А.Ю. Мирошниченко, В.И. |
| author_facet | Батурин, В.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, С.А. Литвинов, П.А. Карпенко, А.Ю. Мирошниченко, В.И. |
| citation_txt | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере / В.А. Батурин, С.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, П.А. Литвинов, А.Ю. Карпенко, В.И. Мирошниченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 2. — С. 204-209. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Разработана установка для высокодозной имплантации металлических ионов в диапазоне энергий 20…500 кэВ. Использован газомагнетронный источник ионов металлов распылительного типа. Проведено компьютерное моделирование процессов экстракции ионного пучка из плазменной границы источника ионов и его транспортировки в ионно-оптической системе имплантера. Получены масс-спектры пучков ионов.
Розроблено установку для високодозної імплантації металевих іонів у діапазоні енергій 20…500 кеВ. Використанo газомагнетронне джерело іонів металів розпилювального типу. Проведено комп’ютерне моделювання процесів екстракції іонного пучка з плазмової границі джерела іонів та транспортування пучка в іонно-оптичній системі імплантера. Отримано мас-спектри пучків іонів.
Installation for high-dose implantation of metal ions with energies of 20…500 keV was designed. Gas magnetron metal ion source of sputter type was used. Computer simulation of processes of ion beam extraction from plasma boundary of the ion source and beam transporting in the ion-optic system of the implanter was made. Mass-spectra of ion beams were obtained.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:03:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
204 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96)
УДК 537.534.3:621.384.6
ГЕНЕРАЦИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ПУЧКОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ИОНОВ НА ВЫСОКОДОЗНОМ ИОННОМ ИМПЛАНТЕРЕ
В.А. Батурин, С.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, П.А. Литвинов,
А.Ю. Карпенко, В.И. Мирошниченко
Институт прикладной физики НАН Украины, Сумы, Украина
E-mail: baturin@ipflab.sumy.ua; тел. +38(0542)33-22-50
Разработана установка для высокодозной имплантации металлических ионов в диапазоне энергий
20…500 кэВ. Использован газомагнетронный источник ионов металлов распылительного типа. Проведено
компьютерное моделирование процессов экстракции ионного пучка из плазменной границы источника
ионов и его транспортировки в ионно-оптической системе имплантера. Получены масс-спектры пучков
ионов.
ВВЕДЕНИЕ
В последние десятилетия интенсивно развивают-
ся работы по модификации материалов высокоэнер-
гетичными ионными пучками (ионная имплан-
тация). Область применения ионной имплантации
очень разнообразна: микроэлектроника, космичес-
кое и ядерное приборостроение, обработка инстру-
ментов и деталей машин с целью изменения их
физико-химических свойств и т. д. [13].
Одной из возможных областей использования
ионно-лучевой обработки является исследование
радиационной стойкости конструкционных матери-
алов ядерной энергетики [4, 5]. Ускоренные
тяжелые ионы имеют на несколько порядков
большие значения поперечных сечений
взаимодействия с атомами кристаллической
решетки, чем реакторные нейтроны. Поэтому
использование тяжелых ионов, особенно ионов
металлов, позволяет за несколько часов создавать в
материалах радиационные дефекты, которые в
самых мощных ядерных реакторах достигаются в
течение многих лет [6]. При этом исследуемые
образцы практически не имеют наведенной
радиоактивности, имеется возможность контроля и
изменения в широких пределах температуры
образцов и интенсивности потока ионов.
Кроме того, ионное облучение имеет два сущест-
венных преимущества перед нейтронным. Во-
первых, для исследования радиационного распуха-
ния важно проводить облучение металлов ионами
того же сорта, что у атомов облучаемой мишени.
Во-вторых, это возможность введения в исследу-
емый материал практически любых элементов. Это
открывает широкие перспективы для моделирова-
ния различных дефектов, обусловленных возникно-
вением химических неоднородностей в материалах.
В связи с этим, в последние годы значительно вырос
интерес к физике тяжелых (металлических) ионов,
что требует разработки соответствующего экспери-
ментального оборудования для модификации повер-
хности.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
В ИПФ НАН Украины ведутся работы по созда-
нию установки для высокодозной и высокоэнерге-
тичной имплантации ионов металлов. Имплантер
строится на основе вакуумной системы и источни-
ков высоковольтного питания промышленного ион-
ного имплантера «Везувий-5» [7]. Установка в им-
плантер разработанного нами источника метал-
лических ионов позволяет проводить прецизионное
облучение образцов в приемной камере как ионами
металлов (Fe, Ni, Cr, Cu, Zr, Mo и др.), так и газовы-
ми ионами (H2, He, N2, O2, Ar и др.) в диапазоне
энергий 20…500 кэВ. Ток ионов металлов в
приемной камере достигает 130 мкА, ионов газов –
200…300 мкА. На рис. 1 приведена общая схема
экспериментальной установки.
Рис. 1. Установка для модификации материалов металлическими ионами (вид сверху)
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96) 205
Пучок ионов металлов генерируется и формиру-
ется в инжекторе ионов 1. Напуск балластного газа в
источник осуществляется с помощью механичес-
кого игольчатого натекателя с шаговым двигателем.
Поскольку источник ионов создает значительную
газовую нагрузку на вакуумную систему установки,
была осуществлена дифференциальная откачка
источника с помощью турбомолекулярного насоса,
находящегося под потенциалом земли и соединен-
ного с источником через изолирующую капролоно-
вую трубу. Энергия однозарядных ионов на выходе
из источника устанавливается в интервале
5…20 кэВ.
Сепарация ионов по массам осуществляется в 90-
градусном секторном электромагните 2 с
максимальным массовым числом M/Z ~ 60. После
сепарации ионы вторично фокусируются одиночной
линзой 3 и ускоряются до необходимой энергии в
ускорительной трубке 4. Источник ионов,
электромагнит, одиночная линза и их блоки питания
находятся под высоким положительным
потенциалом (до 150 кэВ). Охлаждение источника
ионов и электромагнита осуществляется подачей
дистиллированной воды по пластиковой трубке,
намотанной на бакелитовый цилиндр.
Ускоренный пучок попадает в первую приемную
камеру 5, находящуюся под потенциалом земли. Для
отсечения нейтральной составляющей пучка ионов
на входе в камеру установлены пластины 6, откло-
няющие ускоренный пучок в горизонтальной плос-
кости на небольшой угол. Отклоненный дефлекто-
ром пучок ионов попадает в систему сканирования 7
пучка в горизонтальной и вертикальной плоскостях
(площадь сканирования составляет от 10×10 до
100×100 мм). В первой камере находятся также
неподвижный 8 и подвижный 9 цилиндры Фарадея
для измерения тока пучка ионов. Электростатичес-
кие линзы в инжекторе ионов и на выходе масс-
сепаратора, а также система сканирования пучка
позволяют регулировать плотность ионного тока в
плоскости исследуемого образца в широком диапа-
зоне (100…10
-2
мкА/см
2
).
Далее пучок попадает во вторую камеру 10,
соединенную с первой через высоковакуумный зат-
вор 11. Во второй приемной камере расположена
еще одна ускорительная трубка 14, на конце кото-
рой закреплен держатель облучаемых образцов 15.
Он находится под высоким отрицательным потен-
циалом (до -100 кэВ), подаваемым с помощью высо-
ковольтного блока питания ИВН-100. Таким обра-
зом, энергия однозарядных ионов, бомбардирующих
образец, в итоге достигает 250 кэВ, а двузарядных –
500 кэВ. Электроды ускорительной трубки, а также
держатель образцов соединены через делитель
напряжения, причем таким образом, чтобы между
держателем и крайним электродом трубки была раз-
ность потенциалов (1…2 кэВ), запирающая эмиссию
вторичных электродов с образца.
Температура облучаемых образцов может регу-
лироваться в интервале 100…600
0
C с помощью наг-
ревателя 18 на основе галогеновой лампы с водо-
охлаждаемым отражателем. Измерение температуры
образцов производится с помощью закрепленных на
держателе термопары и вольтметра (рис. 2).
Рис. 2. Приемная камера №2
Доза облучения измеряется системой цилиндров
Фарадея 12 и интегратором ионного тока. Имеюща-
яся в имплантере карусель для крепления облучае-
мых образцов 13 в данной конструкции исполь-
зуется для диафрагмирования и перекрытия пучка
ионов. Откачка двух камер осуществляется диффу-
зионными насосами 16, 17 с ловушками, охлажда-
емыми жидким азотом. Остаточный вакуум в
камерах достигает 2·10
-4
Па.
ИОННЫЙ ИСТОЧНИК
Разработанный в ИПФ НАН Украины источник
металлических ионов позволяет генерировать пучки
одно- и двузарядных ионов металлов на основе
ионно-плазменного распыления [8]. Такой способ
создания рабочей среды позволяет формировать
атомарную концентрацию практически любых
металлов без необходимости нагревать источник до
высоких температур. Конструкция источника схема-
тично показана на рис. 3.
Физической основой принципа действия источ-
ника являются два последовательных разряда –
модернизированный магнетронный M и классичес-
кий пеннинговский P, которые делят газоразрядную
камеру источника на две последовательные зоны.
В магнетронном разряде реализуются подготови-
тельные процессы:
эффективное образование аргоновой плазмы в
скрещенных электрическом и магнитном полях;
обогащение этой плазмы на выходе из магне-
трона атомами металла из распыляемой прикатод-
ной вставки;
протягивание плазмы, горящей в газопаровой
среде, на вход пеннинговского разряда.
В пеннинговском разряде происходит заверше-
ние этой цепочки элементарных процессов:
повышение парциального давления атомов ме-
талла за счет распыления вставки в антикатоде и
локализация их в эмиссионной области;
ионизация приосевых атомов эмиссионной об-
ласти аномально быстрыми электронами, осцилли-
рующими по оси пеннинговского разряда.
206 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96)
Рис. 3. Схема источника металлических ионов
Балластным газом, подаваемым в источник, яв-
ляется аргон. Инверсный газомагнетрон состоит из
холодного катода 1, изготовленного из молибдена
или графита, и укороченного медного анода 2. Ток
разряда составляет около 3 А при разности потен-
циалов 400 В. Катодом пеннинговского разряда яв-
ляется плазма, генерируемая в магнетроне, анти-
катодом – электрод 3, а анодом – теплоизолирован-
ный молибденовый электрод 4. Антикатод выпол-
няет функцию эмиссионного электрода системы
экстракции. На выходе из магнетрона и в приосевой
области антикатода расположены распыляемые
вставки (выделены сплошной заливкой).
Магнитная система источника включает в себя
постоянные магниты и магнитопровод (выделен
штриховкой STEEL). Основные магниты 5, возбуж-
дающие магнитное поле (~ 0,1 Тл) в газоразрядной
камере источника, установлены в его тыльной части.
Корректирующие магниты 6 с радиальной намагни-
ченностью и дополнительный магнитный полюс 7
увеличивают напряженность магнитного поля в
пеннинговской разрядной ячейке до 0,2 Тл, что
обеспечивает повышенную концентрацию плазмы в
зоне экстракции. Характерной особенностью пен-
нинговского разряда является наличие на его оси
аномально быстрых осциллирующих электронов.
При формировании рабочей среды в разрядной
камере путем распыления можно выделить два
основных канала потерь атомов металла: во-первых,
в результате того, что скорость диффузионного
ухода из разряда атомов значительно превышает
скорость их ионизации электронным ударом; во-
вторых, в результате конденсации паров на холод-
ной окружающей поверхности. В источнике ионов
первый канал потерь минимизируется вследствие
эффективной ионизации атомов быстрыми осцилли-
рующими электронами в месте распыления атомов,
а конденсация паров предотвращается тем, что
теплоизолированный анод Пеннинга имеет рабочую
температуру около 1600 С.
На рис. 4 показаны гистограммы распределения
токов Ifr отдельных фракций пучка, отнесенных к
общему току пучка Ib0, полученных на стенде для
испытаний источников ионов в импульсном режиме
работы (h.f. – суммарный ток ионов тяжелых
фракций M/Z > 100).
Рис. 4. Массовый состав пучка при распылении
железа (а) и циркония (б)
Конструкция ионного источника позволяет рабо-
тать как с магнитными, так и немагнитными распы-
ляемыми материалами. Возможна оптимизация
источника на получение многозарядных метал-
лических ионов невысокой (Z = 2, 3) кратности.
Фотографии ионного инжектора показаны на рис. 5.
а б
Рис. 5. Ионный инжектор отдельно (а) и в составе экспериментальной установки (б)
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96) 207
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Для определения оптимальной геометрии и
потенциалов элементов ионно-оптической системы
установки проведено компьютерное моделирование
процесса транспортировки пучка тяжелых ионов.
Данное моделирование включает в себя два этапа:
нахождение формы плазменной границы (ме-
ниска) в источнике ионов металлов, влияющей на
расходимость пучка на выходе из источника;
моделирование прохождения пучка в после-
дующих элементах ионного тракта установки.
Для моделирования процесса формирования пла-
зменной границы в ионном источнике с аксиальной
симметрией разработано соответствующее програм-
мное обеспечение Plasma2D. Программа создана в
среде Delphi 7 и занимает объем около 1 Мбайт [9].
Ее структурная схема показана на рис. 6.
Рис. 6. Схема общего алгоритма программы для
моделирования извлечения пучка ионов из плазмы
Расчет электрического поля U в рассматри-
ваемой области производится путем численного
решения уравнения Пуассона в цилиндрических
координатах (r, φ, z) с учетом аксиальной симметрии
распределения потенциала:
0
2
2
2
2 1
z
U
r
U
rr
U , (1)
где ρ – объемная плотность заряда, ε0 – электричес-
кая постоянная. Решение находится методом итера-
ций по конечно-разностной схеме при заданных
граничных условиях и шаге сетки.
Задание конкретной геометрии системы экстрак-
ции ионов и начального положения плазменной
границы производится путем загрузки в программу
растрового изображения (в формате .gif), предвари-
тельно созданного в графическом редакторе пользо-
вателем и представляющего собой сечение, прохо-
дящее через ось системы. При этом принимается,
что белые пиксели соответствуют вакуумному про-
межутку, черные – электродам, а красные – плаз-
менному мениску. После этого пользователь задает
потенциалы электродов и плазмы, и программа
приписывает соответствующим узлам сетки введен-
ное значение потенциала. При этом каждому пик-
селю изображения соответствует свой узел сетки.
Построение траекторий частиц в рассчитанном
электрическом поле производится путем численного
интегрирования дифференциального уравнения дви-
жения при заданных начальных условиях (коорди-
натах, энергиях и углах вылета частиц). Для повы-
шения точности шаг интегрирования по времени
меняется с учетом скорости и ускорения частицы.
Далее решается самосогласованная задача со
смещением границы плазмы на каждом этапе исходя
из величины напряженности электрического поля E
на поверхности плазмы. Для сглаживания шерохо-
ватости плазменной поверхности, полученной в
результате сдвига, она аппроксимируется полино-
мом степени N, задаваемой пользователем. Крите-
рием окончания вычислительного процесса является
среднеквадратичное отклонение потенциалов узлов
сетки, примыкающих к ее поверхности, от потенци-
ала плазмы, которое не должно превышать заданной
пользователем величины.
Еще одной возможностью программы является
построение фазового портрета пучка и вычисление
эмиттанса на определенном расстоянии от поверх-
ности плазмы.
В процессе моделирования определены оптима-
льные потенциалы элементов системы экстракции
пучка ионов (рис. 7,а), при которых расходимость
пучка на выходе из инжектора минимальна. Потен-
циал эмиттера (поз. 1) составил 12 кВ, экстрактора
(поз. 2) равен -20 кВ, фокусирующего электрода
(поз. 3) 10 кВ при заданном токе пучка ионов Fe
+
1,5 мА. Диаметр отверстия в эмиттере составлял при
этом 1,5 мм, экстрактора 3 мм, зазор между
эмиттером и экстрактором 5 мм, а шаг сетки был
выбран равным 0,03 мм.
Для проверки полученных результатов было
проведено еще одно моделирование с использова-
нием бесплатной библиотеки IBSimu v.1.0.5 [10] при
тех же параметрах и геометрии экстракции
(см. рис. 7,б). Как видно из рисунков, наблюдается
хорошее соответствие траекторий частиц пучка.
Форма плазменного мениска в обоих случаях близка
к плоской.
После этого было проведено компьютерное мо-
делирование транспортировки пучка ионов железа в
ионно-оптической системе имплантера до системы
сканирования пучка (рис. 8). При этом использо-
вались оптимальные параметры инжектора, опреде-
ленные ранее. Ускорительная трубка, как видно на
рисунке, формирует кроссовер пучка в области
системы сканирования. Одиночная линза, находя-
щаяся перед ускорительной трубкой, позволяет
стабилизировать положение кроссовера при измене-
нии напряжения на трубке.
208 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96)
Рис. 7. Результаты компьютерного моделирования экстракции ионов железа из плазменной границы
источника: а – программа Plasma2D, б – IBSimu v.1.0.5
Рис. 8. Результат компьютерного моделирования транспортировки пучка ионов железа
в ионно-оптической системе имплантера
На рис. 9 приведена гистограмма распределения
токов отдельных фракций пучка, измеренных
цилиндром Фарадея в первой приемной камере.
Рис. 9. Распределение тока пучка по фракциям
при распылении железа
Параметры ионно-оптической системы импла-
нтера соответствовали рис. 8. Ток двузарядных
ионов железа составляет примерно 25% от тока
однозарядных. В пучке, генерируемом источником,
могут присутствовать также тяжелые ионы с
M > 100 (например, кластеры Fe2
+
, Fe3
+
), которые
невозможно зарегистрировать из-за ограниченного
массового диапазона масс-сепаратора.
Расчеты показывают, что скорость набора дозы
при облучении образцов ионами железа с энергией
до 500 кэВ находится в интервале 0,1…0,01 сна/с.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для исследований в области радиационного
материаловедения в ИПФ НАН Украины создана
установка по облучению материалов ионами
металов/газов. Оптимизация режима работы ион-
ного источника позволяет получить повышенное
содержание двузарядных ионов и, таким образом, в
2 раза увеличить их максимальную энергию.
Проведенное компьютерное моделирование и
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2015. №2(96) 209
оптимизация ионно-оптического тракта установки
дает возможность управлять положением
кроссовера ионного пучка при изменении сорта
ускоряемых ионов и их энергии. Это позволяет
сохранять размер ионного пучка на мишени при
изменении энергии в диапазоне 20…500 кэВ.
Параметры пучка ионов обеспечивают скорость
набора дозы на уровне 0,1…0,01 сна/с. При этом
температура облучаемых образцов регулируется в
диапазоне 100…600
0
C.
Авторы выражают благодарность В.Е. Сторижко
и В.Н. Воеводину за постановку задачи и
постоянное внимание к работе.
Работа выполнена при поддержке гранта НАН
Украины №К-9-69/2013.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Х. Риссел, И. Руге. Ионная имплантация. М.:
«Наука», 1983, 362 с.
2. А.Ф. Грищенко. Ионное легирование в
микроэлектронике. М.: «Высшая школа», 1985, 47 с.
3. Дж.М. Поут. Модифицирование и легирование
поверхности лазерными, ионными и электронными
пучками. М.: «Машиностроение», 1987, 424 с.
4. О.В. Бородин, В.В. Брык, В.Н. Воеводин,
А.С. Кальченко и др. Радиационное распухание
ферритно-мартенситных сталей ЭП-450 и НТ-9 при
облучении металлическими ионами до сверх-
высоких доз // Вопросы атомной науки и техники.
Серия «Физика радиационных повреждений и
радиационное материаловедение». 2011, №2, с. 10-
15.
5. В.В. Брык, В.Н. Воеводин, А.С. Кальченко,
В.В. Мельниченко и др. Распухание дисперсно-
упрочненной оксидами иттрия стали 0Х18Н10Т,
облученной тяжелыми ионами // Вопросы атомной
науки и техники. Серия «Физика радиационных
повреждений и радиационное материаловедение».
2013, №2, с. 23-30.
6. И.М. Неклюдов, В.Н. Воеводин, В.Ф. Зе-
ленский. Имитация структурно-фазовой эволюции
при помощи ускорителей и радиационное сопротив-
ление материалов для ядерных реакторов // Вопросы
атомной науки и техники. Серия «Физика радиа-
ционных повреждений и радиационное материало-
ведение». 2009, №4, с. 7-16.
7. В.Ф. Попов, Ю.Н. Горин. Процессы и установ-
ки электронно-ионной технологии. М.: «Высшая
школа», 1988, 255 с.
8. П.А. Литвинов, В.А. Батурин, С.А. Пустовой-
тов. Разработка и исследование источника ионов
металлов для технологических ускорительных
установок // ЖТФ. 2014, т. 84, №4, с. 126-131.
9. С.А. Пустовойтов, В.А. Батурин, С.А. Ерё-
мин, А.Ю. Карпенко. Программа для численного
моделирования системы извлечения ионного пучка
в плазменном источнике ионов // Вопросы атомной
науки и техники. Серия «Плазменная электроника и
новые методы ускорения». 2008, №4, с. 280-282.
10. T. Kalvas, O. Tarvainen, T. Ropponen,
O. Steczkiewicz, J. Ärje. IBSIMU: A three-dimensional
simulation software for charged particle optics // Review
of Scientific Instruments. 2010, v. 81, N02B703.
Статья поступила в редакцию 01.07.2014 г.
ГЕНЕРАЦІЯ ТА ФОРМУВАННЯ ПУЧКІВ МЕТАЛЕВИХ ІОНІВ
НА ВИСОКОДОЗНОМУ ІОННОМУ ІМПЛАНТЕРІ
В.А. Батурін, С.О. Єрьомін, С.О. Пустовойтов, П.О. Літвінов, О.Ю. Карпенко, В.І. Мирошніченко
Розроблено установку для високодозної імплантації металевих іонів у діапазоні енергій 20…500 кеВ.
Використанo газомагнетронне джерело іонів металів розпилювального типу. Проведено комп’ютерне
моделювання процесів екстракції іонного пучка з плазмової границі джерела іонів та транспортування пучка
в іонно-оптичній системі імплантера. Отримано мас-спектри пучків іонів.
GENERATION AND FORMATION OF METAL ION BEAMS
ON HIGH-DOSE ION IMPLANTER
V.A. Baturin, S.A. Yeryomin, S.A. Pustovoytov, P.A. Litvinov, A.Yu. Karpenko, V.I. Miroshnichenko
Installation for high-dose implantation of metal ions with energies of 20…500 keV was designed. Gas
magnetron metal ion source of sputter type was used. Computer simulation of processes of ion beam extraction from
plasma boundary of the ion source and beam transporting in the ion-optic system of the implanter was made. Mass-
spectra of ion beams were obtained.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82461 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:03:38Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Батурин, В.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, С.А. Литвинов, П.А. Карпенко, А.Ю. Мирошниченко, В.И. 2015-05-29T18:18:34Z 2015-05-29T18:18:34Z 2015 Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере / В.А. Батурин, С.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, П.А. Литвинов, А.Ю. Карпенко, В.И. Мирошниченко // Вопросы атомной науки и техники. — 2015. — № 2. — С. 204-209. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82461 537.534.3:621.384.6 Разработана установка для высокодозной имплантации металлических ионов в диапазоне энергий 20…500 кэВ. Использован газомагнетронный источник ионов металлов распылительного типа. Проведено компьютерное моделирование процессов экстракции ионного пучка из плазменной границы источника ионов и его транспортировки в ионно-оптической системе имплантера. Получены масс-спектры пучков ионов. Розроблено установку для високодозної імплантації металевих іонів у діапазоні енергій 20…500 кеВ. Використанo газомагнетронне джерело іонів металів розпилювального типу. Проведено комп’ютерне моделювання процесів екстракції іонного пучка з плазмової границі джерела іонів та транспортування пучка в іонно-оптичній системі імплантера. Отримано мас-спектри пучків іонів. Installation for high-dose implantation of metal ions with energies of 20…500 keV was designed. Gas magnetron metal ion source of sputter type was used. Computer simulation of processes of ion beam extraction from plasma boundary of the ion source and beam transporting in the ion-optic system of the implanter was made. Mass-spectra of ion beams were obtained. Авторы выражают благодарность В.Е. Сторижко 
 и В.Н. Воеводину за постановку задачи и 
 постоянное внимание к работе.
 Работа выполнена при поддержке гранта НАН 
 Украины №К-9-69/2013. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Диагностика и методы исследований Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере Генерація та формування пучків металевих іонів на високодозному іонному імплантері Generation and formation of metal ion beams on high-dose ion implanter Article published earlier |
| spellingShingle | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере Батурин, В.А. Еремин, С.А. Пустовойтов, С.А. Литвинов, П.А. Карпенко, А.Ю. Мирошниченко, В.И. Диагностика и методы исследований |
| title | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| title_alt | Генерація та формування пучків металевих іонів на високодозному іонному імплантері Generation and formation of metal ion beams on high-dose ion implanter |
| title_full | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| title_fullStr | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| title_full_unstemmed | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| title_short | Генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| title_sort | генерация и формирование пучков металлических ионов на высокодозном ионном имплантере |
| topic | Диагностика и методы исследований |
| topic_facet | Диагностика и методы исследований |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82461 |
| work_keys_str_mv | AT baturinva generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT ereminsa generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT pustovoitovsa generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT litvinovpa generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT karpenkoaû generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT mirošničenkovi generaciâiformirovaniepučkovmetalličeskihionovnavysokodoznomionnomimplantere AT baturinva generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT ereminsa generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT pustovoitovsa generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT litvinovpa generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT karpenkoaû generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT mirošničenkovi generacíâtaformuvannâpučkívmetalevihíonívnavisokodoznomuíonnomuímplanterí AT baturinva generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter AT ereminsa generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter AT pustovoitovsa generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter AT litvinovpa generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter AT karpenkoaû generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter AT mirošničenkovi generationandformationofmetalionbeamsonhighdoseionimplanter |