Wyniki 1-10 spośród 14 dla zapytania: authorDesc:"ANDRZEJ DROŹDZIEL"

Stanowisko do badania rozpylania jonowego wiązkami średniej energii

Czytaj za darmo! »

Procesem implantacji jonowej nazywamy wbijanie jonów pożądanego pierwiastka do tarczy za pomocą bombardowania jej powierzchni wiązką tych jonów. Technologie wykorzystujące implantację jonową są obecnie szeroko wykorzystywane w wielu dziedzinach nauki i techniki [1]. Podczas bombardowania tarczy wiązką jonów zachodzi również proces konkurencyjny do implantacji, a mianowicie zjawisko rozpylani[...]

Komputerowe modelowanie procesu ekstrakcji wiązki z plazmowego źródła jonów

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiano badania ekstrakcji wiązki jonowej w numerycznym modelu plazmowego źródła jonów. Uzyskane zostały charakterystyki prądowo-napięciowe, zależności powierzchni menisku plazmy od napięcia ekstrakcyjnego itp. Wprowadzono pojęcia perweancji dynamicznej i efektywnej powierzchni emitującej. Abstract. Study of Ion beam extraction using numerical model of plasma ion source is pres[...]

Źródło jonów dla potrzeb implantacji jonami Al+

Czytaj za darmo! »

Jednym z materiałów wykorzystywanych w technologii wytwarzania elektronicznych przyrządów półprzewodnikowych dużej mocy i odpornych na wysokie temperatury pracy (do 250oC) jest węglik krzemu (SiC). Charakteryzuje się on między innymi dużą wartością przerwy energetycznej (około 3,2 eV w zależności od politypu kryształu), a także wysoką temperaturą topnienia równą 2830oC. Wprowadzanie domieszek do materiału podkładki, celem wytworzenia obszarów typu p i n, może odbywać się różnymi metodami: domieszkowania w trakcie epitaksjalnego wzrostu kryształu (MBE), klasyczną metodą dyfuzji termicznej oraz w wyniku procesu implantacji jonowej. Metoda implantacji jonowej umożliwia dokładne określenie lokalizacji i koncentracji domieszki, co jest trudne do osiągnięcia metodą dyfuzji termiczne[...]

Źródło jonów z parownikiem ogrzewanym przez wyładowanie łukowe. Symulacje komputerowe i eksperymen

Czytaj za darmo! »

W artykule zaprezentowano nowy typ źródła jonów, szczególnie użyteczny w razie potrzeby uzyskania wiązek jonów pierwiastków metalicznych, także trudnotopliwych. Opisano także model numeryczny pozwalający na obliczenia wydajności jonizacji w zależności od parametrów pracy źródła. Przedstawiono wyniki symulacji. Pokazano wybrane doświadczalne charakterystyki źródła, otrzymane dla żelaza i glinu. Abstract. A new type of ion source is presented that is especially useful for metalic ion beams, also in the case of refractory metals. A numerical model enabling ion source efficiency calculations is described and some simulation results are discussed. Ion source characteristics measured for iron and aluminum are presented. (Arc discharge ion source with an evaporator. Computer simulations and experiment). Słowa kluczowe: źródła jonów, symulacje komputerowe, implantacja jonowa, jony pierwiastków metalicznych. Keywords: ion sources, computer simulations, ion implantation, metalic ions. Wstęp Implantacja jonowa jest techniką szeroko stosowaną do modyfikacji własności ciał stałych. Często zachodzi konieczności implantacji jonami pierwiastków metalicznych, o dość wysokiej temperaturze topnienia, przykładem może być wykorzystanie implantacji jonami pierwiastków ziem rzadkich dla potrzeb optoelektroniki [1] oraz spintroniki [2]. Kolejnym wyzwaniem, z jakim musieli zmierzyć się autorzy pracy, było domieszkowanie próbek węglika krzemu (SiC) jonami Al+ w celu wytworzenia warstw typu n [3]. Ze względu na dozy implantacji (rzędu 1016 cm-2), konieczne było zastosowanie źródła jonów wytwarzającego wiązkę jonów pierwiastków metalicznych o odpowiednio wysokim i stabilnym w czasie natężeniu prądu. W tym celu skonstruowano źródło jonów wyposażone w parownik z jonizowaną substancją, podgrzewany wyładowaniem łukowym. Źródło to łączy w innowacyjny sposób zasady pracy źródła jonów typu MEVVA [4] i źródła typu Nielsena [5], wykorzystywanego zazwyczaj do wytwarza[...]

Dwie konstrukcje plazmowych źródeł jonów z parownikiem


  Współczesne technologie mikroelektroniczne, a także metody wytwarzania nowych materiałów dla potrzeb optoelektroniki czy spintroniki, często wymagają implantacji jonami rozmaitych pierwiastków, celem modyfikacji właściwości fizykochemicznych przez domieszkowanie czy wytwarzanie defektów. Wytwarzanie nanostruktur metalicznych i półprzewodnikowych przez rozpylanie powierzchni [1, 2], implantację jonową i następujące po niej wygrzewanie stanowi wyzwanie ze względu na wielkość dawek implantacji (1016-1017 cm-2), potrzebnych do osiągnięcia odpowiednich koncentracji domieszek [3]. Trudności przysparza wytwarzanie wiązek jonów pierwiastków ziem rzadkich, a specyficzne ich właściwości sprawiają że domieszkowane nimi materiały są obiektem zainteresowania ze strony specjalistów zajmujących się spintroniką [4, 5], bądź nowymi źródłami światła [6]. Mimo, iż istnieje wiele innych metod domieszkowania, np. w trakcie epitaksjalnego wzrostu kryształów (MBE), bądź przez dyfuzję termiczną, to implantacja jonowa pozostaje atrakcyjną techniką ze względu na oferowaną szybkość i precyzję lokalizacji i koncentracji domieszki. Istnieje wiele sposobów wytwarzania wiązek jonów pierwiastków występujących zazwyczaj jako ciała stałe [7]. Podstawową techniką jest wytworzenie par substancji roboczej w zewnętrznym piecyku i doprowadzenie ich do komory źródła jonów. Zasadniczą trudnością tej metody jest efektywny transport par oraz konieczność stosowania grzejników o dużej mocy w przypadku substancji o wysokiej temperaturze topnienia. Kolejną popularną metodą jest stosownie związków lotnych takich jak np. chlorki i związki organometaliczne [8], jednakże są one często toksyczne i chemicznie agresywne. Stosuje się też rozpylanie jonowe [9], bądź elektronowe [10], a niekiedy nawet i mechaniczne [11]. Możliwość wytwarzania jonów, w tym wielokrotnie naładowanych, niemal z każdej substancji to zaleta źródeł jonowych wykorzystujących ablację laserową [12]. Niekied[...]

Wytwarzanie jonów podwójnie naładowanych w plazmowym źródle jonów z parownikiem

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono wytwarzanie wiązek jonów podwójnych (As2+, Al2+, Bi2+, Sb2+,Be2+, Mn2+ oraz Ga2+) przy użyciu źródła jonów z parownikiem ogrzewanym wyładowaniem łukowym. Zaprezentowano podstawowe charakterystyki pracy: zależności natężenia prądu jonowego i napięcia anodowego od natężenia prądu wyładowania, natężenia prądu katodowego i indukcji pola magnetycznego. Omówiono także numeryczny model jonizacji w źródle i porównano przewidywane przez ten model wyniki z wynikami eksperymentalnymi. Abstract. The paper describes the production o doubly charged ions (As2+, Al2+, Bi2+, Sb2+, Be2+, Mn2+ and Ga2+) using an arc discharge ion source with an evaporator. Basic characteristics of the ion source are presented, namely the dependences of ion current and anode voltage on the discharge and cathode currents and magnetic field flux density. A numerical model of ionization in the ion source is also discussed and its predictions are compared to the experimental results. (Production of doubly charged ions in a plasma ion source with an evaporator). Słowa kluczowe: źródła jonów, implantacja jonowa, jony podwójnie naładowane. Keywords: ion sources, ion implantation, doubly charged ions. Wstęp Jony wielokrotnie naładowane wykorzystywane są w rozmaitych dziedzinach badań: umożliwiają m. in. efektywne wytwarzanie nanostruktur na powierzchniach bombardowanych ciał stałych [1, 2], pozwalają uzyskiwać duże współczynniki rozpylania powierzchni [3]. Jony podwójnie naładowane (i w wyższych stanach ładunkowych) stosowane są także w procesie implantacji jonowej [4, 5] - energia n-krotnie naładowanego jonu wynosi En = nUe, gdzie e - ładunek elementarny, a U - napięcie przyspieszające w implantatorze. Wykorzystanie jonów wielokrotnie naładowanych jest więc najprostszą, nie wymagającą żadnych zmian konstrukcyjnych metodą zwiększenia zasięgu implantacji. Najczęściej [6] stosowane źródła służące do wytwarzania jonów wielokrotnie naładowanych bazują na cykl[...]

Production of rare earths ion beams in arc discharge ion source using their oxides DOI:10.15199/48.2016.08.43

Czytaj za darmo! »

Production of rare earth's ions from using their oxides and carbon tetrachloride (CCl4) vapor is described. Mechanism of internal chemical synthesis of rare earth’s chlorides is proposed. Working characteristics like dependences of ion currents on discharge and filament current, magnetic flux density as well as CCl4 flux are presented and discussed in order to find optimal working parameters. The separated currents of 18 A, 5 A, 3 A and 12 A were obtained for Eu+, Gd+, Ho+ and Pr+, respectively. Streszczenie. W atykule opisana jest metoda wytwarzania wiązek jonów pierwiastków ziem rzadkich wykorzystująca ich tlenki i pary czterochlorku węgla (CCl4). Zaproponowano także wyjaśnienie mechanizmu wewnętrznej syntezy chlorków ziem rzadkich. Celem znalezienia optymalnych parametrów pracy rozpatrywanane są charakterystyki robocze źródła, takie jak zależności natężenia prądów jonowych od natężeń prądu wyładowania, grzania katody, indukcji magnetycznej zewnętrznego magnesu jak również nacieku CCl4. Otrzymano rozseparowane wiązki jonów Eu+, Gd+, Ho+ i Pr+ o natężeniach odpowiednio 18 A, 5 A, 3 A i 12 A. (Wytwarzanie wiązek jonów ziem rzadkich z wykorzystaniem ich tlenków). Keywords: ion sources, ion implantation, rare earths. Słowa kluczowe: źródła jonów, implantacja jonowa, pierwiastki ziem rzadkich. Introduction Ion implantation is one of the most popular methods of material properties modification, e.g. is widely used in semiconductor industry, but could be also useful for the modification of tribological properties of solids [1], improving their chemical resistance [2], formation of nanostructures [3, 4] in semiconductors or polymers [5]. In order to cope with the diversity of needs, a variety of ion source designs as well as ion beam production procedures are developed [6, 7]. Rare earths are widely used in automotive and power industries as well as in microelectro[...]

Termodesorpcja ksenonu implantowanego do krzemu DOI:10.15199/48.2018.07.40

Czytaj za darmo! »

Formowanie się wnęk i bąbli wypełnionych atomami gazów na skutek implantacji jonami pierwiastków takich jak wodór czy gazy szlachetne od lat przyciągało uwagę naukowców badających te procesy zarówno w metalach [1,2] jak i w półprzewodnikach [3,4]. Przykłady technologii wykorzystujących bąble gazowe w przemyśle elektronicznych to łączenie podłoży metodą Smart-cut™ [5] bądź getterowanie domieszek w Si [6]. Spektroskopia termodesorpcyjna (TDS - ang. thermal desorption spectroscopy), niekiedy określana skrótem TPD (ang. thermal programmed desorption) jest popularną metodą badania nieuporządkowania w ciałach stałych wywołanego naświetlaniem wiązkami jonowymi - analiza widm uwalniania domieszek gazowych (głównie lekkich gazów szlachetnych) wprowadzonych do tarczy może dostarczyć licznych informacji o oddziaływaniu atomów domieszki z zaburzeniami sieci krystalicznej (wakanse i ich aglomeraty) i ich dyfuzji [7]. Spektroskopia termodesorpcyjna jest też często wykorzystywana do badań uszkodzeń wywołanych promieniowaniem jak również retencji i uwalniania gazów z materiałów mających kontakt z gorąca plazmą np. w tokamakach, takich jak grafit, wolfram bądź beryl [8-10]. Spektroskopia TDS wykorzystywana jest także w badaniach podstawowego materiału wykorzystywanego w elektronice jakim jest krzem [11], implantowanych metali [12] i cienkich warstw [13]. Szczególnie intensywnie studiowano formowanie się bąbli, a także uwalnianie gazu z Si na skutek implantacji He [14], kładąc nacisk na wpływ parametrów implantacji [15], wygrzewania [16], jak i koimplantacji jonami wodoru [17] na przebieg tych procesów. Formowanie się bąbli wypełnionych cięższymi gazami szlachetnymi w Si na skutek implantacji i wygrzewania było nieco rzadziej opisywane w literaturze, przede wszystkim z racji na mniejszą mobilność ich atomów w Si. Uwalnianie argonu z implantowanego Si przebadano w szerokim zakresie energii: od 100 eV [18] po energie rzędu dziesiątek [...]

Wyznaczanie rozkładów głębokościowych domieszek metodą PIPE


  Jednym z ważnych zagadnień w inżynierii materiałów jest wyznaczanie rozkładów głębokościowych i koncentracji domieszek w ciałach stałych. Z różnym powodzeniem stosuje się w tym celu wiele metod doświadczalnych, takich jak: spektroskopia jonów wtórnych (SIMS) [1], spektroskopia rozpraszania rutherfordowskiego (RBS) [2], spektroskopia elektronów Augera (AES) [3], czy wykorzystanie znaczników radioaktywnych [4]. Kolejną metodą jest spektroskopia fotonów wzbudzanych bombardowaniem jonowym (PIPE). Polega ona na rejestracji i analizie promieniowania elektromagnetycznego, zazwyczaj w zakresie widzialnym i ultrafiolecie, powstałego w trakcie zjawisk zachodzących w czasie naświetlania powierzchni ciała stałego strumieniem jonów o energii od kilku do kilkuset kiloelektronowoltów. W trakcie bombardowania ciała stałego jonami, oprócz ich implantacji, zachodzi także, niekiedy bardzo intensywne, rozpylanie jego materiału. Spora część wybitych z tarczy atomów bądź molekuł jest w stanach wzbudzonych i przechodzi do stanu podstawowego emitując promieniowanie będąc w pewnej odległości od próbki. Świecenie to obserwowane jest w postaci jasnej poświaty, której rozciągłość wiąże się z czasami życia stanów wzbudzonych rozpylonych atomów i ich prędkościami. Obserwacja intensywności emisji charakterystycznych linii pierwiastka-domieszki podczas długotrwałych naświetleń, w trakcie których zachodzi erozja coraz to głębiej położonych warstw tarczy, pozwala na wyznaczanie m.in. profilu głębokościowego domieszki. Układ pomiarowy Stanowisko eksperymentalne służące do badania promieniowania optycznego emitowanego z tarczy bombardowanej wiązką jonów (PIPE), zbudowano na bazie implantatora jonów UNIMAS- 79. Składa się ono z komory eksp[...]

Jonoluminescencja SiC wzbudzana bombardowaniem jonami H+

Czytaj za darmo! »

Zaprezentowano wyniki badań jonoluminescencji węglika krzemu bombardowanego jonami H+ o energiach 120 i 180 keV. Widma jonoluminescencji w zakresie 400-800 nm mają charakter ciągły z maksimum odpowiadającym fali o długości 730 nm. Badano także zmiany natężenia świecenia wywołane bombardowaniem jonowym. Zaobserwowano bardzo szybkie (dwa rzędy wielkości) osłabienie świecenia (dawki rzędu 4·1014 H+/cm2) wywołane zwiększającą się ilością defektów w tarczy. Artykuł zawiera także prezentację aparatury pomiarowej. Abstract. Experimental results of the silicon carbide ionoluminescence induced by 120 and 180 keV H+ ion beams. The obtained spectra in the range 400-800 nm are continuous with the maximum at approximately 730 nm. Changes of the luminescence intensity caused by accumulated irradiation fluence were also studied. A very fast decrease of luminescence intensity (by two orders of magnitude) for a relatively small fluence (4·1014 H+/cm2) due to the increasing damage ot the target was observed. A brief description of experimental set-up is also given. (Ionoluminescene of SiC bombarded by H+ ions). Słowa kluczowe: jonoluminescencja, węglik krzemu, wiązki protonów, defekty w półprzewodnikach. Keywords: ionoluminescence, silicon carbide, proton beams, defects in semiconductors. Wstęp W prognozach przemysłu półprzewodnikowego węglik krzemu (SiC) pozostaje wiodącym materiałem dla zastosowań w elektronice dużych mocy i wysokich temperatur [1] ze względu na szeroką przerwę energetyczną [2, 3] oraz dużą odporność na przebicia. W miarę postępu w technologii otrzymywania monokryształów SiC ich udział w rynku urządzeń elektronicznych będzie wzrastał także z uwagi na doskonałe parametry mechaniczne, termiczne oraz odporność na agresywne chemicznie otoczenie [4, 5]. Jonoluminescencja (IL - ionoluminescence), czyli wzbudzane bombardowaniem jonowym świecenie ciała stałego [6, 7] jest relatywnie rzadko stosowaną metodą spektroskopową, użytec[...]

 Strona 1  Następna strona »