離子束刻蝕機

具有一定能量的離子束轟擊樣品表面，把離子束動能傳給樣品原子，使樣品表面的原子掙脫原子間的束縛力而濺射出來，從而實現(xiàn)刻蝕目的。這是純粹的物理濺射過程。

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離子束分析具有一定能量的離子與物質(zhì)相互作用會使其發(fā)射電子、光子、X射線等，還可能發(fā)生彈性散射、非彈性散射以及核反應(yīng)，產(chǎn)生反彈離子、反沖核、γ射線、氫核、氚核、粒子等核反應(yīng)產(chǎn)物，可以提供有關(guān)該物質(zhì)的組分、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)等信息。利用這些信息來分析樣品統(tǒng)稱離子束分析。在離子束分析方法中，比較成熟的有背散射分析X射線熒光分析、核反應(yīng)分析和溝道效應(yīng)（見溝道效應(yīng)和阻塞效應(yīng)）與其他分析相結(jié)合的分析方法等。此外，利用低能離子束還可作表面成分分析,如離子散射譜(ZSS)、次級離子質(zhì)譜(SZMS)等。超靈敏質(zhì)譜（質(zhì)譜）、帶電粒子活化分析、離子激發(fā)光譜、離子激發(fā)俄歇電子譜等正在發(fā)展中。用于離子束分析的MV級已有專門的商業(yè)化設(shè)備。

離子束刻蝕機由真空室、工作臺、快門、真空抽氣系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、電源和  電器系統(tǒng)等主要部分組成,圖1-1所示為離子束刻蝕機的工作原理圖。該機在正常工作  時,首先將真空室的壓力抽至2×10-3Pa或更低,再調(diào)節(jié)Ar氣流量,使真空室壓力保持  在1×10-2~2×10-2Pa(如需要輔助氣體,如O2、CH2等,則可按一定比例與之混合),  然后啟動離子源各電源,使離子源正常工作,從離子源引出一定能量和密度的離子束  被中和器發(fā)射的電子中和后,轟擊工件進行濺射刻蝕。