Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Betriebsmerkmale einer Niederenergie-Sputter-Ionenquelle

Hikmat A. Hamad, Nibras F. Ali und Haitham M. Farok

Betriebsmerkmale einer Niederenergie-Sputter-Ionenquelle

In dieser Arbeit wird eine modifizierte Freeman-Ionenquelle für die Ionenzerstäubung entworfen und konstruiert. Die Wahl dieser Ionenquelle beruhte auf ihrem bemerkenswerten Erfolg in der Halbleiterindustrie, bei der Ionenimplantationstechniken eingesetzt wurden. Es wird eine detaillierte technische Beschreibung des Entwurfs und der Herstellung der Ionenquelle gegeben. Es wurden Messungen des thermionischen Emissionsstroms durchgeführt und die Entladungseigenschaften der Ionenquelle genau überwacht. Außerdem wurden die Auswirkungen einiger Parameter wie Zerstäubungsspannung, Druck, magnetische Feldstärke, Lichtbogenspannung und Filamentstrom auf den Wert des gesputterten Elektrodenstroms untersucht. Es wurde festgestellt, dass diese Parameter unabhängig voneinander variiert werden können, was es uns ermöglicht, den Betrieb der Ionenquelle und den Zerstäubungsprozess zu steuern. Die primären Ergebnisse der extrahierten Ionenstrahlen unter Verwendung einer einfachen Extraktionsplatte aus rostfreiem Stahl zeigen eine Verringerung des erfassten Gesamtionenstrahlstroms während des Zerstäubungsprozesses.