ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид ионно-лучевой установки выравнивания поверхности оксидных материалов, на фиг. 2 - вид снизу сепаратора ионов, на фиг.3 - вертикальный разрез сепаратора ионов.

Ионно-лучевая установка выравнивания поверхности оксидных материалов содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены: источник 2 ионов, компенсатор 3 объемного заряда, сепаратор 4 ионов, подложка 5 из оксидного материала, закрепленная на держателе 6, имеющем возможность перемещения, мишень 7 из оксидного материала, одинакового с материалом подложки 5, и нагреватель 8. Подложка 5 и мишень 7 установлены противоположно источнику 2 ионов и обращены одна к другой для осаждения оксидного материала мишени 7 на поверхность подложки 5. Подложка 5 установлена у торцов наружной 9 и внутренней 10 изогнутых по дугам круговых орбит ионов токопроводящих труб сепаратора 4 ионов. Токопроводящие трубы 9, 10 расположены одна в другой в порядке возрастания радиусов изгиба в направлении от места общего внутреннего касания вблизи компенсатора 3 объемного заряда и снабжены продольными щелевыми прорезями 11, 12 со стороны наименьшего радиуса изгиба каждой трубы 9, 10 в плоскости симметрии труб 9, 10. Мишень 7 установлена у торца внутренней трубы 10.

Источник 2 ионов содержит ионизационную камеру 13 и снабжен сетками 14, 15 извлечения ионов. Каждая из сеток 14, 15, кроме мелких отверстий, имеет центральные отверстия для прохождения луча ионов. Компенсатор 3 объемного заряда расположен на выходе сетки 15 извлечения ионов источника 2 ионов. Компенсатор 3 объемного заряда выполнен в виде полого цилиндра с внутренним диаметром, несколько большим центрального отверстия в сетке 15 извлечения ионов, и расположен вблизи места общего внутреннего касания изогнутых по дугам круговых орбит ионов труб 9, 10 сепаратора 4 ионов. Подложка 5 и мишень 7 находятся в условиях повышенной температуры 700 К, полученной с помощью нагревателя 8, расположенного над подложкой 5 и мишенью 7. Держатель 6 подложки 5 электрически отделен от вакуумной камеры 1 изоляторами 16.

Сепаратор 4 ионов изготовлен в виде системы расходящихся труб 9, 10, по которым протекают постоянные по направлению электрические токи, формирующие статическое магнитное поле с расходящимися магнитными барьерами для разделения ионов. Магнитными барьерами являются повышенные значения магнитной индукции в протяженных областях пространства около указанных труб 9, 10. Наружная труба 9 изготовлена из проводящего или сверхпроводящего электрический ток материала, внутренняя труба 10 изготовлена из токопроводящего или сверхпроводящего материала. Токопроводящие или сверхпроводящие трубы 9, 10 расположены друг в друге с общим внутренним касанием, т.е. один конец трубы 9 совмещен в одной точке с одним концом второй трубы 10. Каждая из труб 9, 10 расположена симметрично относительно плоскости, проходящей через оси труб 9, 10. Каждая из труб 9, 10 загнута по дуге окружности, радиус которой соответствует радиусу круговой орбиты ионов. В каждой из труб 9, 10 со стороны наименьшего радиуса изгиба прорезана продольная щель 11, 12, при этом оси щелей 11, 12 лежат в плоскости симметрии труб 9 и 10. Данное последовательное расположение труб 9, 10 обеспечивает разделение лучей ионов в зависимости от их массы. Разделение лучей ионов в сепараторе 4 осуществляется в магнитном поле. Для индукции магнитного поля с магнитными барьерами вдоль каждой из труб 9, 10 необходимо подать электрический ток в одном направлении по трубам 9, 10. Отрицательный потенциал при этом, общий для труб 9, 10, подается на концы труб 9, 10 в том конце сепаратора 4, в котором вводятся разделяемые положительно заряженные ионы. Положительные потенциалы подаются на концы труб 9, 10 в другом конце сепаратора 4, из которого выводятся разделенные положительно заряженные ионы. Значения разностей электрических потенциалов на концах труб 9, 10 регулируются. Распределение индукции по радиусу сепаратора 4 ионов в зоне разделения ионов таково, что получается поле с расходящимися магнитными барьерами магнитного поля.

Предлагаемое изобретение по сравнению с известными техническими решениями в этой области расширяет возможности ионно-лучевого выравнивания поверхности оксидных материалов, так как увеличено число используемых сфокусированных лучей ионов при заявляемом размещении подложки и мишени относительно токопроводящих труб сепаратора ионов и увеличены возможности управления лучами ионов. С помощью предлагаемых ионно-лучевых установок выравнивания поверхности оксидных материалов и сфокусированных ионных лучей установками особенно удобно, например, формировать точечные р-n- и n-р-переходы при поточном производстве полупроводниковых элементов электронных схем и выравнивать поверхности выращенных миниатюрных кристаллов для лазеров.