Ionepistol

En ionepistol er en betegnelse som vanligvis brukes om et instrument som genererer en stråle av tunge ioner med en veldefinert energifordeling.[1]

Ionstrålen er produsert av et plasma som er begrenset i volum. Ioner av en bestemt energi blir ekstrahert, akselerert, kollimert og/eller fokusert. Ionepistolen er sammensatt av en ionekilde, ekstraksjonsstruktur og en kollimasjons-/linsestruktur. Plasmaet kan bestå av en inert eller reaktiv gass (f.eks. N+ og O+) eller et lett kondenserbart stoff (f.eks. C+ og B+).[2] Plasmaet kan dannes fra molekyler som inneholder stoffet som vil danne strålen, i så fall må disse molekylene fragmenteres og deretter ioniseres; for eksempel kan H og CH4 sammen fragmenteres og ioniseres for å skape en stråle for avleiring av diamantlignende karbonfilmer.

Design av ionepistoler

Nøkkelfaktorer i design av ionepistoler er:

  • ionestrømtettheten (eller tilsvarende ionefluksen), som styres av ionekilden,
  • ioneenergispredningen, som primært bestemmes av ekstraksjonsgitteret,
  • oppløsningen til ionestrålen, som primært bestemmes av den optiske kolonnen.[3]

Anvendelse

Ionepistolen er en viktig komponent i overflatevitenskap ved at den gir forskeren et middel til å sputte/etse en overflate og generere en elementær eller kjemisk dybdeprofil.[4] Moderne ionepistoler kan produsere strålenergier fra 10eV til mer enn 10keV.

Referanser

  1. ^ Benninghoven, A. (1. mars 1973). «Surface investigation of solids by the statical method of secondary ion mass spectroscopy (SIMS)». Surface Science (på engelsk). 35: 427–457. ISSN 0039-6028. doi:10.1016/0039-6028(73)90232-X. Besøkt 11. mars 2021. 
  2. ^ «Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing». 2010. doi:10.1016/c2009-0-18800-1. Besøkt 11. mars 2021. 
  3. ^ Handbook of surface and interface analysis : methods for problem-solving (2nd ed utg.). Boca Raton: CRC Press. 2009. ISBN 978-1-4200-0780-0. OCLC 437993485. 
  4. ^ Introduction to focused ion beams : instrumentation, theory, techniques, and practice. New York: Springer. 2005. ISBN 0-387-23313-X. OCLC 58561723. 
Autoritetsdata