Unfeix d'ions és un tipus defeix de partícules carregades format perions. Els feixos iònics tenen molts usos enla fabricació d'electrònica (principalmentla implantació d'ions) i altres indústries. Existeixen diversesfonts de feix d'ions, algunes derivades delspropulsors de vapor de mercuri desenvolupats perla NASA als anys 60. Els feixos d'ions més comuns són els ions de càrrega única.[1][2]
La densitat de corrent iònica es mesura normalment en mA/cm^2 i l'energia iònica en eV. L'ús d'eV és convenient per convertir entre voltatge i energia, especialment quan es tracta de feixos iònics de càrrega única, així com per convertir entre energia i temperatura (1 eV = 11600 K).[3]
La majoria de les aplicacions comercials utilitzen dos tipus populars de font d'ions, quadrícula i sense quadrícula, que es diferencien en característiques de corrent i potència i la capacitat de controlar les trajectòries d'ions. En ambdós casos es necessiten electrons per generar un feix d'ions. Els emissors d'electrons més comuns són el filament calent i el càtode buit.
En una font d'ions en quadrícula, s'utilitzen descàrregues deCC oRF per generar ions, que després s'acceleren i delman mitjançant quadrícules i obertures. Aquí, el corrent de descàrrega de CC o la potència de descàrrega de RF s'utilitzen per controlar el corrent del feix.
La densitat de corrent iònic que es pot accelerar mitjançant una font d'ions en graella està limitat per l'efecte decàrrega espacial, que es descriu perla llei de Child:on és la tensió entre les xarxes, és la distància entre les quadrícules, i és la massa iònica.
.jpg)
Un tipus defont de feix d'ions és elduoplasmatró. Els feixos d'ions es poden utilitzar per ala polsatria o el gravat de feix d'ions i per al'anàlisi de raigs d'ions.[4]
L'aplicació, el gravat o la pulverització de feix d'ions és una tècnica conceptualment semblant alsorra, però que utilitza àtoms individuals en un feix d'ions pereliminar un objectiu.El gravat d'ions reactius és una extensió important que utilitza la reactivitat química per millorar l'efecte de pulverització física.
En un ús típic enla fabricació de semiconductors, unamàscara pot exposar selectivament una capa defotoresist sobre unsubstrat fet d'un materialsemiconductor com unaobliade diòxid de silici oarsenur de gal·li. Es desenvolupa l'hòstia i, per obtenir una fotoresistència positiva, les parts exposades s'eliminen mitjançant un procés químic. El resultat és un patró deixat a les àrees superficials de l'hòstia que s'havien emmascarat per l'exposició. A continuació, l'hòstia es col·loca en unacambra de buit i s'exposa al feix d'ions. L'impacte dels ions erosiona l'objectiu, esborrant les àrees no cobertes pel fotoresistent.