1989 Fiscal Year Annual Research Report
大電流液体金属イオンビ-ムによる蒸着膜・結晶性・界面制御技術の開発
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01460076
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石川 順三 京都大学, 工学部, 教授 (80026278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高岡 寛 京都大学, 工学部, 助教授 (90135525)
辻 博司 京都大学, 工学部, 助手 (20127103)
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| Keywords | 大電流イオンビ-ム / 液体金属イオン源 / 含浸電極 / 多点放出 / 単体金属イオン / 蒸着膜 / 結晶性制御 |
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| Research Abstract |
含浸電極型液体金属イオン源を大電流化の研究を行い、最大4.2mAのGeイオンビ-ムを得ることができる大電流液体金属イオン源の開発した。研究経過として、平成元年度では、(1)多点放出による大電流化として、5点放出用及び、8点放出用の多孔質タングステンチップの開発を行い、イオンビ-ム引出しの大電流化を図った。(2)引出し電極形状の最適化を実験的及び計算機シミュレ-ションにより求め、イオン源の安定動作と引出し電流の増加を図った。また、(3)純金属をイオン化物質として用いる場合の引出し得るイオン種の拡大などの研究を実施した。得られた成果を概説することは次の通りである。
1.含浸電極型液体金属イオン源において、これまでの三点同時放出型では、0.85〜1.3mAの金属イオンビ-ムを得ていた。まず、5点同時放出チップ(幅5mm×厚さ2mm×長さ20mm)を開発し、引出しイオン電流を1.5〜1.8mAまで増大した。更に、8点同時放出用チップ(幅10×厚さ2×長さ20)を開発すると同時にイオン引出し電極を最適化して、4.2mAのゲルマニウムイオン電流が得られるようになった。
2.多点放出においては、これまでの楕円形やスリット形の平面図引出し電極では、チップの端部に強く電界がかかり、均一な引出し電界とならなかった。また、イオンの衝突による引出し電極からの二次電子流入によるイオン源動作に安定性がなかった。今回、傾斜角度を持つ引出し電極を開発した。これにより、一放出点当たりの引出し電流をこれまでの0.36mAから0.5mAに増大できた。
3.これまで、本含浸電極形液体金属イオン源ではAg、Au、Cu、Ge、In、Sn、Li、Gaの単位金属イオンビ-ムを得ていたが、これに加えて、今回、ニッケルとイットリウムの単体金属イオン引出しが可能となった。
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[Publications] Junzo Ishikawa: "Intense Metal Ion Beam Formation by an Impregnated-Electrode-Type Liquid Metal lon Source" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B37/38. 155-158 (1989)
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[Publications] Junzo Ishikawa: "Direct Deposition of Focused lon Beams with an Impregnated-Electrode Type Liquid Metal lon Source" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B37/38. 151-154 (1989)
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[Publications] Yuji Aoyama: "Application of the Impregnated-Electrode-Type Liquid Metal lon Source to Metal Thin Film Formation" Proceedings of the 12th Symposium on lon Sources and lon Assisted Technology. ISIAT89. 47-52 (1989)
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[Publications] Yuji Aoyama: "High Current Extraction and Transport of the Impregnated-Electrode-Type Liquid Metal lon Source System" Proceedings of the 12th Symposium on lon Source and lon Assisted Technology. ISIAT89. 53-58 (1989)
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[Publications] Junzo Ishikawa: "Intense Metal Beam Production Using Impregnated-Electrode-Type Liquid Metal lon Source" Proceedings of the International Conferece on lon Sources Berkeley,U.S.A. 125 (1989)
