Osadzanie wiązką jonów

Osadzanie wiązką jonów (IBD) to proces nakładania materiałów na cel poprzez zastosowanie wiązki jonów .

Konfiguracja osadzania wiązką jonów z separatorem masy

Urządzenie do osadzania wiązką jonów zazwyczaj składa się ze źródła jonów, optyki jonowej i tarczy osadzania. Opcjonalnie można włączyć analizator masy.

W źródle jonów jonizowane są materiały źródłowe w postaci gazu, odparowanej substancji stałej lub roztworu (cieczy). W przypadku atomowego IBD stosuje się jonizację elektronową , jonizację polową (źródło jonów Penninga) lub katodowe źródła łukowe . Źródła łuku katodowego są stosowane zwłaszcza do osadzania jonów węgla . Osadzanie wiązką jonów molekularnych wykorzystuje jonizację przez elektrorozpylanie lub źródła MALDI .

Jony są następnie przyspieszane, skupiane lub odchylane za pomocą wysokich napięć lub pól magnetycznych. Opcjonalne spowolnienie na podłożu może być wykorzystane do zdefiniowania energii osadzania. Energia ta zwykle waha się od kilku eV do kilku keV. Przy niskiej energii wiązki jonów molekularnych są osadzane w stanie nienaruszonym (miękkie lądowanie jonów), podczas gdy przy wysokiej energii osadzania jony cząsteczkowe i jony atomowe mogą wnikać dalej w materiał, proces znany jako implantacja jonów .

Optyka jonowa (taka jak kwadrupole o częstotliwości radiowej) może być selektywna pod względem masy. W nieswoistym zapaleniu jelit są one używane do wybierania pojedynczego lub szeregu rodzajów jonów do osadzania się w celu uniknięcia zanieczyszczenia. Szczególnie w przypadku materiałów organicznych proces ten jest często monitorowany za pomocą spektrometru masowego .

Prąd wiązki jonów, który jest ilościową miarą osadzonej ilości materiału, może być monitorowany podczas procesu osadzania. Przełączanie wybranego zakresu mas może być wykorzystane do zdefiniowania stechiometrii .

Zobacz też