Устройство для исследования диэлектриков ионными пучками Советский патент 1981 года по МПК H01J37/00 

щенного над образцом и снабженного отверстиями для входа ионного пучка и выхода излучения, причем внутрен-г няя поверхность экрана выполнена из материала с высоким коэффициентом ионно-электронной эмиссии;

На чертеже показана схема ус|Тройства.

Оно включает источник 1 ионов, экран 2 узла нейт рализации заряда и приемник 3 излучения. Экран 2 полусферической размещен над металлическим держателем 4 с исследуемым образцом 5. Схема измерений включает измерит(эль б тока я йотенциометр 7. Экран 2 перекрывает пространство вблизи мишени, а для входа пучка и выхода излучения снабжен соответствующими отверстиями. Он изолирован от другихэлементов устройства и заземлен через потенциометр 7 Металлический держатель 4 образца заземлен через измеритель б .

Устройство работает следуивдим обpasoMV .,:

Ускоренный до некЬто роЙ э нёйгйй пучок первичньк ионов из источника 1 через отверстие в экране 2 пбсту пает на образец 5.

При взаимодействии первичного пучка ионов с поверхностью образца последний распыляется в виде нейтральных атомов, положительньк и отрицательных ионов. Часть пе1рвичных иопбё, претерпевая ynpyioe взаимодействие с атомами, рассеивается. Как вторйчИНё, так и рассеянные иОны несут информацию о составе и CTDVтуре поверхности, поскольку обладают определенной массой, зарядом и энергией. Анализируемые иЬны, попадан в щель приемника 3 излучения/ ускоряются до необходимой энергии и поступают в камеру масс-анализатора и на коллектор, или поступают В энергоанализатор.

Нейтрализация положительного заряда на образце осуществляется электронами, эмиттируемыми экраном 2 в результате бомбардировки частью рассеянных и вторичных ионов, не попавших в апертуру приемника излучения. Энергия падающих на экран частиц превышает пороговую энергию, при которой становится существенной ионно-элёктронная эмиссия. В диапазоне энергий падакяцих на экран ионов 10010000 эв коэффициент вторичной ионно-электронной эмиссии достигает 515. ИнтейейвШй йбнно-элёк 15онная эмисия дополнительно усиливается за счет бомбардировки экрана распылен776389

ными нейтральными атомами, поэтому количество электронов, покидающих экран и ускоряющихся в направлении положительно заряженной диэлектрической мишени может превысить необходимое для нейтрализации. Для установления нужного уровня нейтрализации потенциометром 7 изменяют соотношение потенциалов экрана и образца соответственно интенсивности сигналов анализируемых ионов. Стабилизация нейтрализации на определенном уровне достигается благодаря оОратной связи, функцию которой выполняет электрическое поле, свйэа1Сйое с зарядом. Ув еличениё Наряда стийулирует более интенсивную эМ1ссик электронов с поверхности экрана, которые ускоряются Hei полокитёльно заряженный образец, и наоборот,уменьшение заряда создаеттормозягщее поле для электронов с экрана на образец. Инерционносг ь этих процессов достаточно МаЛй; По показаниям нэмерИтеля тока контролируется стабильность нейтралйэа1лйи. -. . г.-: -/Описанное устройство обеспечивает высокую стабильность нейтрализации, имеет простую конструкцию и отличается высоКоЯ надежностью в эксплуатации. .f.-;-;- ;---;. .; ;,: ,--., -;{:

Формула изобретения

Устройство для исследования диэлектриков ионными пучка 4И , содержащее источник положительных ионов, Металлический держатель образца, узел Нейтрализации эаряда на образце приемник излучения и схему измерений с обратной связью, от л я ч а ющ е ее я тем, что, с целью повьыени точности измерений и надежности устройства, узел нейтрализации заряда на образце выполнен в виДе экрана полусферической формы, размещённого над образцом и сйабженного отверстиями для входа ионного TiyxRa и а1ЫХода излучения, прячем внутренняя поверхность экрана выполнена из материала с высоким коэффициентом ионно-элект.ронной эмиссии.

Источ1г4ики информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шульман А.Р., Фридрихов С.А. Вторичноэмиссирнные Методы исследования твердого тела. М., Наука, 1977, с. 327-329.

2.Патент США № 3665185,

кл. 250-495, опублик. 1975 (прототип

.