Исследовательско-имплантационные комплексы на базе AN-2500 и ЭСУ-2

В лаборатории элионики на базе электростатического ускорителя AN-2500 (энергия ускоренных ионов от 500 до 2500 кэВ) создан исследовательский комплекс, позволяющий проводить исследования состава и распределения примесей в объеме твердотельных мишеней методами ионноиндуцированного характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) и резерфордовского обратного рассеяния ионов (РОР) в сочетании с каналированием с использованием полупроводниковых детекторов с энергетическим разрешением: 160 эВ при измерении спектров ХРИ и 16 кэВ при измерении спектров РОР.

Созданный в лаборатории элионики исследовательско-имплантационный комплекс на базе электростатического ускорителя ЭСУ-2 (энергия ускоренных ионов от 150 до 450 кэВ) позволяет:

- проводить исследования состава и распределения примесей в объеме твердотельных мишеней методом резерфордовского обратного рассеяния ионов в сочетании с каналированием с использованием электростатического анализатора энергии ионов (энергетическое разрешение 1,3%, приповерхностное разрешение по глубине при использовании атомарных ионов водорода с энергией 300 кэВ - 1,3 нм);

- проводить имплантацию с использованием ионных пучков с очень малым энергетическим разбросом (менее 0,1%) и плотностью пучка (до десяти мкА/см2) при разработке физико-технологических основ модификации свойств твердых тел.

Исследование элементного состава материалов и покрытий

Используемые для анализа методики и их характеристики приведены в таблице:

Прибор и методика измерения

Наименование анализа и диапазон измеряемых величин

Примечание

Электростатический ускоритель AN-2500

Резерфордовское обратное рассеяние

Определение элементного и структурного состава твердых веществ

разрешение по глубине 5 нм,

чувствительность – 0,1-0,5%

Результатыисследования представляются в виде

распределения концентрации элементов по глубине материала

Электростатический ускоритель AN-2500

Ионноиндуцированное характеристическое рентгеновское излучение

Определение элементного состава твердых веществ и биологических объектов

чувствительность до 10-6 ат.%

 

Результатыисследования представляются в виде

энергетических спектров и ввиде числовых значений концентрации элементов в объеме материала.

Электростатический ускоритель ЭСУ-2

Резерфордовское обратное рассеяние

Определение элементного и структурного состава твердых веществ

разрешение по глубине 1,5 нм,

чувствительность – 0,1-0,5%

Результатыисследования представляются в виде

распределения концентрации элементов по глубине материала

 

Электростатический ускоритель ЭСУ-2

Ионная имплантация

Типы имплантируемых ионов: H+ , H2+ , He+ , N+ , N2+ , Ar+

диапазон энергий: 150 – 450 кэВ

площадь обрабатываемой поверхности до 100 см2

 

На рисунках ниже приведены типичные результаты исследований с использованием спектрометров резерфордовского обратного рассеяния (РОР).