【摘 要】
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该论文的任务是带有质量分离器的二级静电透镜聚焦离子束系统的部分设计和整机调试、AuSi合金液态金属离子源的研制以及利用所研制的聚焦离子束系统物理溅射刻蚀制作场发射尖
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该论文的任务是带有质量分离器的二级静电透镜聚焦离子束系统的部分设计和整机调试、AuSi合金液态金属离子源的研制以及利用所研制的聚焦离子束系统物理溅射刻蚀制作场发射尖阵列.该系统的质量分离器采用恒定磁场电调节的E×B质量分离器,在考虑边缘场的情况下,计算了离子束在分离器中的轨迹、质量分辨率与漂移空间的关系,分析了质量分离器的引入对离子束斑的影响,实验证明该分离器可有效地分离AuSi合金液态金属离子源中的Au和Si离子束.研究了系统的离子光学柱部分合轴调试的方法和过程,分析了聚焦离子束系统获得直径小于0.2μm的束斑时系统所使用的高压和低压电源应满足的纹波系数,介绍了满足要求的高压电源的结构.对聚焦离子束光学系统、高压和低压是电源系统、信号检测和显示系统、计算机控制系统和真空系统联机成FIB系统后进行了整机调试,调试后FIB系统能稳定工作.利用刀口法测量出该系统使用Ga液态金属离子源时,在31.8KV能量、40pA靶电流的情况下,获得直径小于0.21μm的离子束.该系统利用AuSi离子源时可进行离子分离,实验 得到了各离子束流质谱图及各离子束流随时间的变化关系.
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