Wytwarzanie jonów podwójnie naładowanych w plazmowym źródle jonów z parownikiem

• Autorzy: Turek M. , Droździel A. , Pyszniak K. , Mączka D.

Warianty tytułu

EN

Production of doubly charged ions in a plasma ion source with an evaporator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wytwarzanie wiązek jonów podwójnych (As2+, Al2+, Bi2+, Sb2+,Be2+, Mn2+ oraz Ga2+) przy użyciu źródła jonów z parownikiem ogrzewanym wyładowaniem łukowym. Zaprezentowano podstawowe charakterystyki pracy: zależności natężenia prądu jonowego i napięcia anodowego od natężenia prądu wyładowania, natężenia prądu katodowego i indukcji pola magnetycznego. Omówiono także numeryczny model jonizacji w źródle i porównano przewidywane przez ten model wyniki z wynikami eksperymentalnymi.

EN

The paper describes the production o doubly charged ions (As2+, Al2+, Bi2+, Sb2+, Be2+, Mn2+ and Ga2+) using an arc discharge ion source with an evaporator. Basic characteristics of the ion source are presented, namely the dependences of ion current and anode voltage on the discharge and cathode currents and magnetic field flux density. A numerical model of ionization in the ion source is also discussed and its predictions are compared to the experimental results.

Słowa kluczowe

PL

źródła jonów; implantacja jonowa; jony podwójnie naładowane

EN

ion sources; ion implantation; doubly charged ions

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 11b
• Strony: 328--331
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., wz.

Twórcy

autor

Turek M.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Instytut Fizyki

autor

Droździel A.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Instytut Fizyki

autor

Pyszniak K.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Instytut Fizyki

autor

Mączka D.

Bibliografia

• [1] Ritter R., Kowarik G., Meissl W., El -Said A. S., Maunoury A. S., Lebius A. S., Dufour C., Toulemonde M., Aumayr F., Nanostructure formation due to impact of highly charged ions on mica, Vacuum 84 (2010), 1062-1065
• [2] Terada M., Nakamura N., Nakai Y., Kanai Y., Ohtani S., Komaki K., Yamazak i Y., Observation of an HCI-induced nano-dot on an HOPG surface with STM and AFM. Nucl. Instr. Meth. B, 235 (2005), 452-455
• [3] Hayderer G., Cernusca S., Schmid M., Varga P., Winter H. P., Aumayr F., Niemann D., Hoffmann V., Stolterfoht N., Lemell C., Wirtz L., Burgdörfer J., Kinetically assisted potential sputtering of insulators by highly charged ions, Phys. Rev. Lett., 86 (2001), 3530-3533
• [4] Schenkel T., Rangelow I. W., Keller R. , Park S. J., Nilsson J., Persaud A., Radmilovic V. R., Grabiec P., Schneider D. H., Liddle J. A., Bokor J., Open questions in electronic sputtering of solids by slow highly charged ions with respect to applications in single ion implantation, Nucl. Instr. Meth. B, 219/220 (2004), 200-205
• [5] Maczka D., Kiszczak K., Drozdziel A., Pyszniak K. , Multiple ionization in plasma ion source of electromagnetic isotope separator, Vacuum, 58 (2000), 536
• [6] Zavodszky P. A., Trends in the production of highly charged ions Nucl. Instr. Meth. B, 261 (2007), 1-4
• [7] Draganic I., Nedeljkovic T., Jovovic J., Šiljegovic M., Dobrosavljevic A., Multiply charged ions from solid substances with the mVINIS Ion Source, J. of Phys.: Conf. Ser., 58 (2007), 427-430
• [8] Sun L. T., Zhao H. W., Zhang Z. M., Wei B., Zhang X. Z., Guo X. H., Ma X. W., Cao Y., He W., Zhao H. Y., Brief review of multiple charge state ECR ion sources in Lanzhou, Nucl. Instr. Meth. B, 235 (2005), 524-529
• [9] Zschornack G., Grossmann F., Ovsyannikov V. P., Heller R., Kentsch U., Kreller M., Schmidt M., Schwan A., Silze A., Ullmann F., Sources of highly charged ions as a platform technology for applications in nanotechnology and medicine, Mat.-wiss. Werkstofftech., 40 (2009), 285-289
• [10] Gammino S., Torrisi L., Ciavola G., Andò L., Wolowski J., Laska L., Krasa J., Picciotto A., Highly charged heavy ion generation by pulsed laser irradiation, Nucl. Instr. Meth. B, 209 (2003), 345-350
• [11] Gotoh Y., Tsuji H., Ishikawa J., On the increase of the intensity ratio of doubly charged ions to singly charged ions for liquid gold and copper ion sources, Ultramicroscopy, 89 (2001), 69-74
• [12] Bischoff L., Mair G. L. R., Aidinis C. J., Londos C. A., Akhmadaliev C., Ganetsos Th., A Au82Si18 liquid metal field-ion emitter for the production of Si ions: fundamental properties and mechanisms Ultramicroscopy, 100 (2004), 1-7
• [13] Bugaev A. S., Gushenets V. I., Yushkov G. Y., Oks E. M., Anders A., Brown I., Gershkovich A., Spadke P., Generation of Multiply Charged Ions in the Plasma of a Vacuum Arc Discharge, Russ. Phys. J., 44 (2001), 912-920
• [14] Brown I. G., Feinberg B., Galvin J. E., Multiply stripped ion generation in the metal vapor vacuum arc, J. Appl. Phys., 63 (1988), 4889-4898
• [15] Turek M., Prucnal S., Drozdziel A., Pyszniak K., Versatile plasma ion source with an internal evaporator., Nucl. Instrum. Meth. B, 269 (2011), 700-707
• [16] Rawski M., Zuk J., Kulik M., Drozdziel A., Lin L., Prucnal S., Pyszniak K., Turek M., Influence of Hot Implantation on Residual Radiation Damage in Silicon Carbide, Acta Phys. Pol. A, 120 (2011), 192-195
• [17] Prucnal S., Turek M., Drozdziel A., Pyszniak K., Zhou S.Q., Kanjilal A., Skorupa W., Zuk J., Formation of InAs quantum dots in silicon by sequential ion implantation and flash lamp annealing Appl Phys B, 101 (2010), 315-319
• [18] Turek M., Prucnal S . , Drozdziel A., Pyszniak K., Arc discharge ion source for europium and other refractory metals implantation, Rev. Sci. Instr., 80, (2009), 043304
• [19] Turek M., Drozdziel A., Pyszniak K., Prucnal S., Zuk J., Arc discharge ion source with an evaporator. Computer simulations and experiment, Przegląd Elektrotechniczny, 86, (2010), 193-195 (In Polisch)
• [20] Akhmadeev Yu. H., Grigoriev S. V., Koval N. N., Schanin P. M., Plasma sources based on a low-pressure arc discharge, Las. and Part. Beams, 21 (2003), 249-254
• [21] Tawara H. , Shevelko V. P. , Multiple ionization of negative and positive ions, neutral atoms, and molecules under electron impact: data and databases, Int. J. Mass. Spectrom., 192 (1999), 75-85
• [22] Latuszynski A., Pyszniak K., Drozdziel A., Turek M., Maczka D., Meldizon J., Atom ionization process in the thermoionization ion source, Vacuum 81 (2007), 1150-1153