Получение и транспортировка ионных пучков малых и средних энергий - Фареник, В.И. (Физическая инженерия поверхности, 2005)
В настоящей работе проведен обзор экспериментальных исследований ионно-пучковой плазмы,
возникающей в пространстве транспортировки широкого интенсивного ионного пучка низкой
энергии при условиях, характерных для технологических систем ионно-лучевого травления.
Описаны эксперименты, в которых доказана определяющая роль γ-эмиссии с поверхности
мишени в механизме автокомпенсации пучка. Приведены зависимости температуры
нейтрализующих электронов и потенциала ионно-пучковой плазмы от параметров системы в
различных режимах нейтрализации при использовании атомарных и молекулярных рабочих
газов, а также при наличии катода-нейтрализатора. Описана динамика функции распределения
электронов ионно-пучковой плазмы по энергиям, ее угловая зависимость, принципиальное
различие вида функции распределения электронов по энергиям при наличии и в отсутствие
термо-катода. Рассмотрен вопрос влияния типа ионного источника на общие закономерности
процесса нейтрализации. Изучено влияние термоэлектронной эмиссии на нейтрализацию
широкого интенсивного ионного пучка низкой энергии. Описан способ ионно-лучевой
обработки диэлектрических поверхностей, позволяющий управлять потенциалом поверхности
и обеспечивающий возможность оперативного контроля момента окончания травления
диэлектрика. У цій роботі ми провели огляд експериментальних досліджень іонно-пучкової плазми, що виникає у просторі транспортування широкого інтенсивного іонного пучка низької енергії за умовах,
типових для технологічних систем іонно-променевого травлення. Описані експерименти, у яких
доведена визначальна роль γ-емісіїз поверхні мішені у механізмі авто-компенсації пучка. Приведені залежності температури нейтралізуючих
електронів та потенціала іонно-пучкової плазми
від параметрів системи у різних режимах нейтралізації за використанням атомарних та молекулярних робочих газів, а також за наявністю катода-нейтралізатора. Описана динаміка функції
розподілу електронів іонно-пучкової плазми по
енергіях, її кутова залежність, принципова різниця вида ФРЕЕ за наявності та у відсутності
термокатода. Розглянуто питання впливу типа
іонного джерела на загальні закономірності процеса нейтралізації. Також був вивчен вплив
термоелектронної емісії на нейтралізацію широкого інтенсивного іонного пучка низької енергії.
У роботі також був описан спосіб іонно-променевої обробки диелектричних поверхонь, що дозволяє керувати потенціалом поверхні та забез-печує можливість оперативного конролю момента завершення травлення диелектрика. This work contains the review of experimental researches
of ion-beam plasma arising in the transportation
space of wide intense low energy ion beam
under conditions typical for technological systems
of ion-beam etching. The experiments proving
determinative role of γ-emission from a target surface
in the mechanism of auto-compensation of a beam
are described. We provide here the dependencies of
temperature of neutralizing electrons and ion-beam
plasma potential from system parameters in various
modes of neutralization obtained with using atomic
and molecular working gases, as well as with the
presence of cathode-neutralizer. Dynamics of electron
energy distribution function and its angular dependence
is described. The principal difference of
EEDF form is discovered with presence and in absence
of the cathode-neutralizer. The question of ion
source type influence on general regularities of the
neutralization process is considered. The influence
of thermal electron emission on the neutralization
of a wide low energy ion beam is investigated. It is
also described the technique of ion-beam processing
of dielectric surfaces allowing to control the surface
potential and providing a possibility of the operative
determination of the dielectric etching completion.