Устройство для имплантации вещества в материалы

(51) 23 14/46 (2010.01) 82 3/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ свойствами. Задача, решаемая изобретением заключается в повышении производительности имплантации. Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении распыления атомов имплантанта и повышении концентрации атомов имплантанта в обрабатываемом материале. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для имплантации вещества в материалы, содержащем источник пучка ускоренных электронов и облучаемую мишень,наложенную на обрабатываемый материал, отличающееся тем, что,облучаемая мишень выполнена в виде пленки толщиной не более 0,25 э (экстраполированного пробега электронов в материале мишени), а перед ней установлена монокристаллическая фольга толщиной меньше полупериода траектории электронов, ориентированная так, что осевая плоскость монокристаллической фольги совпадает с направлением начального пучка электронов.(72) Касымов Мурат Камзинович Плотников Александр Лукич Касымова-Бегеулова Галя ХаджиБекировна Кожанбердинов Арман Нурланович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПЛАНТАЦИИ ВЕЩЕСТВА В МАТЕРИАЛЫ(57) Изобретение относится к имплантации ионов в различные материалы и может быть использовано при изготовлении полупроводников и наноструктурированных материалов с особыми 23663 Изобретение относится к имплантации ионов в различные материалы и может быть использовано при изготовлении полупроводников и наноструктурированных материалов с особыми свойствами. Известно устройство для имплантации вещества в материалы, содержащее источник ускоренных электронов и облучаемую мишень из имплантируемого вещества, наложенную на обрабатываемый материал (см. А.с. СССР, 392801 кл., С 23 С 15/00, 1970). В известном устройстве используется аморфная мишень,которая наложена(нанесена) на обрабатываемый материал и является источником вторичных ионов. Известное устройство обладает определенными преимуществами за счет того, что в обрабатываемом образце практически не наводится радиация. Заменяя мишень, можно получить вторичные ионы различных элементов, легко регулируется глубина внедрения ионов, а при определенных мощностях электронного пучка идет процесс радиационно-ускоренной диффузии и отжиг наведенных дефектов. Недостатком известного устройства является низкий уровень концентрации имплантированной примеси вследствие распыления материала мишени при имплантации. Ближайшим техническим решением является устройство для имплантации вещества в материалы, содержащее источник пучка ускоренных электронов и облучаемую мишень из имплантируемого вещества, наложенную на обрабатываемый материал, отличающееся тем, что,с целью повышения производительности имплантации,мишень выполнена из монокристаллической фольги и ориентирована относительно направления пучка электронов так,что выполняется условие осевого или плоскостного каналирования электронов (см А.с.1118083 А, кл., С 23 С 14/00,1986 г). Недостатком известного устройства является низкий уровень концентрации имплантированной примеси, обусловленный уменьшением вероятности столкновения электронов с атомами имплантанта вследствие уменьшения толщины монокристаллической фольги мишени в процессе имплантации. Задача решаемая изобретением заключается в повышении производительности имплантации. Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении распыления атомов имплантанта и повышении концентрации атомов имплантанта в обрабатываемом материале. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для имплантации вещества в материалы,содержащем источник пучка ускоренных электронов и облучаемую мишень, наложенную на обрабатываемый материал, отличающееся тем, что,облучаемая мишень выполнена в виде пленки толщиной не более 0,25 э (экстраполированного пробега электронов в материале мишени), а перед ней установлена монокристаллическая фольга толщиной меньше полупериода траектории электронов, ориентированная так, что осевая плоскость монокристаллической фольги совпадает с направлением начального пучка электронов. На фиг. 1 схематично изображено устройство для имплантации. Устройство содержит источник ускоренных электронов 1 , монокристаллическую фольгу 2, установленную на мишень 3, наложенную на обрабатываемый материал 4. Монокристаллическая фольга 2 ориентирована так,что ее кристаллографические оси совпадают с направлением пучка. Монокристаллическая фольга 2, мишень 3 и обрабатываемый материал 4 помещены в охлаждаемый объем, чтобы избежать перегрева электронным пучком. Облучаемая мишень 3 выполнена в виде пленки толщиной не более 0,25 э(экстраполированного пробега электронов в материале мишени). Устройство работает следующим образом. Электронный пучок 1 направляют на мишень 3 через монокристаллическую фольгу 2. При этом за счет выполнения условий каналирования потери интенсивности электронного пучка при прохождении фольги 2 не происходит. Выбитые электронным пучком из мишени вторичные ионы внедряются в обрабатываемый материал 4 за счет кинетической энергии,приобретаемой при выбивании электронами. Так как монокристаллическая фольга 2 вплотную прилегает к мишени 3 распыления атомов имплантанта(мишени) не происходит, за счет чего повышается концентрация имплантированных атомов в обрабатываемом материале. Изменяя параметры электронного пучка можно управлять процессами радиационно-стимулированной диффузии и глубиной внедрения ионов. Варьируя толщину мишени 3 в пределах 0,25 э можно контролировать концентрацию имплантированных ионов, кроме того мишень 3 можно делать многослойной из атомов различных элементов, при этом суммарная толщина мишени 3 не должна превышать суммарного 0,25 Э. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для имплантации вещества в материалы, содержащее источник пучка ускоренных электронов и облучаемую мишень, наложенную на обрабатываемый материал, отличающееся тем, что облучаемая мишень выполнена в виде пленки толщиной не более 0,25 э, а перед ней установлена монокристаллическая фольга толщиной меньше полупериода траектории электронов,ориентированная так, что осевая плоскость монокристаллической фольги совпадает с направлением начального пучка электронов.