Експериментальний стенд для вивчення джерел позитивних та негативних іонів

Автори В.А. Батурін , О.Ю. Роєнко, О.Ю. Карпенко, П.О. Литвинов
Афіліація

Інститут прикладної фізики НАН України, 40000 Суми, Україна

Е-mail baturin49@gmail.com
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 4
Дати Одержано 15 квітня 2024; у відредагованій формі 17 серпня 2024; опубліковано online 27 серпня 2024
Цитування В.А. Батурін, О.Ю. Роєнко, О.Ю. Карпенко, П.О. Литвинов, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 4, 04035 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(4).04035
PACS Number(s) 29.25.Ni, 41.75.Cn, 41.75.Ak
Ключові слова Джерела іонів, Експериментальний стенд, Іонний пучок (4) , Емітанс (2) , Масовий та енергетичний розподіл.
Анотація

У сучасній медицині, прискорювальній техніці, виробництві напівпровідників існує потреба в розробці джерел іонів різних елементів, здатних генерувати струми в широкому діапазоні значень від 1 мкА до 100 мА. Перед використанням створених джерел іонів у конкретних прикладних випадках необхідно їх детально дослідити, оптимізувати робочі параметри та вивчити основні характеристики іонного пучка. Струм, емітанс, яскравість, розподіл енергії та масовий склад, стабільність вихідного сигналу пучка є важливими для отримання якісного результату. У статті представлено розроблений в ІПФ НАНУ стенд для випробування джерел іонів. Розроблена установка дозволяє досліджувати різні джерела іонів металів і газу, як негативних, так і позитивних іонів. Установка має всі інструменти для детального дослідження таких параметрів іонного струму, як розподіл іонів за енергіями, по масі, емітанс, профіль пучка, витрата робочого газу. Розроблений прилад для вимірювання розподілу іонів за масою дозволяє досліджувати елементний склад пучка. Вимірювання розподілу частинок за енергією необхідно для дослідження джерела на можливість його використання з конкретними прискорювачами заряджених частинок і технологіями імплантації. Емітансометр дозволяє дослідити емітанс пучка і отримати його профіль. На установці проведено серію досліджень розпилювального джерела іонів металу, дуоплазматрона, джерела негативних іонів, детально вивчено характеристики створюваних ними пучків іонів, визначено значення емітансу та масового розподілу частинок. Розроблена установка дозволяє забезпечити детальне дослідження практично будь-якого типу джерел іонів для технологій іонної імплантації.

Перелік посилань