Экспериментальная установка для анализа вторичных нейтральных частиц

Abstract

Предложена конструкция экспериментальной установки для масс-спектрометрического анализа нейтральной компоненты потока распыленных частиц. Установка смонтирована на базе высокодозного ионного имплантера, что позволяет работать в широком интервале энергий первичных ионов (20…170 кэВ). Ионизация нейтральных частиц производится с помощью сфокусированного пучка электронов в источнике ионов нировского типа. Помимо регистрации вторичных нейтралей представленная установка может регистрировать вторичные ионы и ионы остаточных газов в рабочей камере, что значительно расширяет ее экспериментальные возможности. Особое внимание уделено эффективному подавлению тока вторичных ионов и ионов остаточной вакуумной среды в режиме анализа вторичных нейтралей. Представлены спектры вторичных ионов и вторичных нейтралей бинарного сплава Ni40Au60 и проведен их сравнительный анализ. Показана возможность проведения масс-спектрометрического анализа полупроводников и диэлектриков в режиме регистрации вторичных нейтралей.

Запропоновано конструкцію експериментальної установки для мас-спектрометричного аналізу нейтральної компоненти потоку розпилених часток. Установка змонтована на базі високодозного іонного імплантера, що дозволяє працювати в широкому інтервалі енергій первинних іонів (20…170 кеВ). Іонізація нейтральних часток здійснюється за допомогою сфокусованого пучка електронів у джерелі іонів ніровского типу. Крім реєстрації вторинних нейтралей представлена установка може реєструвати вторинні іони й іони залишкових газів у робочій камері, що значно розширює її експериментальні можливості. Особлива увага приділена ефективному зменшенню струму вторинних іонів та іонів залишкового вакуумного середовища в режимі аналізу вторинних нейтралей. Представлено спектри вторинних іонів та вторинних нейтралів бінарного сплаву Ni40Au60 і проведений їхній порівняльний аналіз. Показано можливість проведення мас-спектрометричного аналізу напівпровідників і діелектриків у режимі реєстрації вторинних нейтралей

The design of experimental apparatus for the mass-spectrometer analysis of neutral component of sputtered particle flux is offered. The apparatus is assembled on base of high-dose ion implanter, which allows working in a broad energy range of primary ions (20…170 keV). The ionization of neutral particles is accomplished by means of focused electron beam in a Nier-type ion source. Besides registration of secondary neutrals, the presented apparatus can analyze secondary ions and ions of residual gases in working chamber, that considerably spreads its experimental capabilities. Special attention is given to effective suppression of a current of secondary ions and ions of residual vacuum medium in a mode of analysis of secondary neutrals. The spectra of secondary ions and secondary neutrals of binary alloy Ni40Au60 are presented and their comparative analysis is conducted. The capability of realization of mass-spectrometer analysis of semiconductors and dielectrics in a mode of registration of secondary neutrals is showed.