Jonstråleavsättning

Jonstråleavsättning (IBD) är en process för att applicera material på ett mål genom applicering av en jonstråle .

Jonstråleavsättningsuppställning med massavskiljare

En jonstråleavsättningsapparat består typiskt av en jonkälla, jonoptik och avsättningsmålet. Eventuellt kan en massanalysator inkluderas.

I jonkällan joniseras material i form av en gas, en förångad fast substans eller en lösning (vätska). För atomär IBD används elektronjonisering , fältjonisering (Penning-jonkälla) eller katodiska ljusbågskällor . Katodiska ljusbågskällor används särskilt för koljonavsättning . Molekylär jonstråledeponering använder elektrosprayjonisering eller MALDI -källor.

Jonerna accelereras sedan, fokuseras eller avböjs med hjälp av höga spänningar eller magnetfält. Valfri retardation vid substratet kan användas för att definiera avsättningsenergin. Denna energi sträcker sig vanligtvis från några eV upp till några keV. Vid lågenergi avsätts molekylära jonstrålar intakta (mjuklandning av joner), medan vid hög deposition kan molekylära joner fragment och atomjoner tränga längre in i materialet, en process som kallas jonimplantation .

Jonoptik (som radiofrekvenskvadrupoler) kan vara massselektiv. I IBD används de för att välja ut en enda eller en rad jonarter för deponering för att undvika kontaminering. Särskilt för organiska material övervakas denna process ofta av en masspektrometer .

Jonstråleströmmen, som är ett kvantitativt mått på den avsatta mängden material, kan övervakas under deponeringsprocessen. Växling av det valda massområdet kan användas för att definiera en stökiometri .

Se även