Year: 2025
Type: article
Abstract: 低能离子注入技术作为一种先进的浅层掺杂技术，可以精准控制注入离子的种类、射程、注量和深度分布，因而在半导体、材料科学、生物医学和能源等领域备受关注。低能离子注入设备的架构与常规离子注入机类似，但由于较低能量的离子（<100keV）在传输过程中，容易受空间电荷效应的影响，从而导致离子束斑的发散，降低传输效率，影响注入效果，其通常采用更紧凑的结构。对于超低能量的离子束（<5keV），需采用先加速后减速的方法，以保证束流注入样品前的传输效率。北京大学低能离子研究团队研制了紧凑型低能离子注入系统，可用于材料浅层掺杂和表面改性研究相关的离子注入实验。该系统可提供100eV-100keV能区的多种离子束流、注入能量和注入剂量精准可控，可提供氢、氦等十余种气态或固态元素的离子束，可实现室温至950℃的温控注入。系统建成之后，与国内相关团队合作，陆续在二维材料、薄膜材料、量子器件和核材料等领域开展了基于低能离子的材料研究工作。
Authors: Yuan Gao, Dongpo Fu, Xiangjun Yang, Jianming Xue
Language: English
Subfield: Computational Mechanics
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: bronze
OpenAlex ID: W7105003516