“Yupqa qatlamlar fizikasi va texnologiyaSI”

Adabiyotlar:

1. 
   61-80 betlar
   
2. 
   13-20 betlar
   

11-ma’ruza


Reja

1. 
   Ionli legirlash uchun asbob-uskunalar.
   
2. 
   Ionli legirlash qurilmasining tuzilish sxemasi: ionli manba; fokuslash va tezlatish tizimi; ionli dastaning analizatori (tahlillovchisi); ionlar dastasini tanlash qurilmasi.
   
3. 
   Tajribalar o’tkazish vaqtida amalga oshiriladigan texnologik jarayonlar.
   

IONLI LEGIRLASh UChUN ASBOB-USKUNALAR
Ionli legirlash qurilmalarining turli-tuman xillari mavjud. Adabiyotlarda E₀ energiyaning 10 keV dan 300 keV gacha oralig’ida ishlashi uchun mo’ljallangan tezlatgichlarni tafsiloti mavjud, lekin rasmiy jihatdan bu soha mazkur sharhli muhokama doirasiga kirmaydi.
Bu erda qattiq jism E₀10 keV energiyali ionlar bilan legirlanganda sirtdagi xossalarning o’zgarishi va yangi xususiyatli qatlamlar (plyonkalar) hosil bo’lishi muhokama qilinadi. Biroq hamma tezlatgichlarning ishlash printsipi bir xil.
Tyezlatgichlar quyidagi asosiy qismlardan tashkil topgan: ion
manbai, so’rib oluvchi, tezlashtiruvchi va fokuslovchi elektrodlar, ionlarni massalari bo’yicha taqsimlovchi (separator- tanlovchi), skanlash qurilmasi. Ular bir-biridan odatda faqat tezlatish va fokuslash usullari bilan farq qiladilar. Ionli legirlash qurilmasining tuzilish sxemasi 11.1-rasmda ifodalangan.
1 . Ionli manba. Ion manbasidan atomlar aralashmasining ionlashishi amalga oshiriladi. Gazsimon moddalardan ham, qattiq moddalardan ion dastalarini olish imkonini beruvchi manbalar keng qo’llaniladi. Qo’llanish maqsadiga qarab quyidagi manba turlarini biridan foydalaniladi: cho’g’lanuvchi katodli manba, yuqori chastotali manba, Penning razryadli manbasi, duaplazmatron plazma generatori - plazma oqimi olinadigan razryadli qurilma, changlanishdan foydalaniladigan manba va atomlarning sirtiy ionlashishiga asoslangan manba.
Ion turiga nisbatan universalligi hamda intensiv ion dastasi olish imkoniyati tufayli hozirgi vaqtda cho’g’lanuvchi katodli manbalardan ilmiy izlanishlarda ham, sanoat qurilmalarida ham keng foydalanilmoqda. Katod va anod orasidagi fazoda zarur gaz yoki qattiq jism bug’larining yuqori bosimi (odatda 10^-310^-1Pa) hosil qilinadi. Ionlarni olish printsipi atomlarni tez elektronlar bilan to’qnashishida atomlarning ionlashishiga (elektron qabul qilishi yoki yo’qotishi) asoslangan. Razryad volüframdan yasalgan katod va anod o’rtasida yonadi. Elektronlarni razryadda bo’lish muddatini uzaytirish, ya’ni ionlashish intensivligini kuchaytirishga tashqi magnit maydoni yordamida erishiladi.
Ishqoriy va ishqoriy-er metallarining bir zaryadli ionlarini olish uchun odatdagi sirtdagi musbat ionlashish hodisasiga asoslangan manbalardan foydalaniladi. Qayd etilgan metallar atomlarining ionlashish energiyasi kichik (E_I5 eA) bo’lganligi tufayli bu atomlar cho’g’langan volüfram simining sirti bilan o’zaro ta’sirda ionlashadi va shuning uchun ham anod va volüfram sim orasida razryad hosil qilishni va magnit maydonlaridan foydalanishni zarurati qolmaydi. Hosil bo’lgan ionlar tortuvchi elektrodlar yordamida manbadan chiqarilib, so’ngra fokuslovchi elektrodlar maydoniga tushadilar.
2. Fokuslash va tezlatish. Ionlar dastasini fokuslash ionlarni tezlashtirishdan oldin amalga oshiriladi. Fokuslash

fokuslovchi va tortuvchi elektrodlardan tuzilgan elektrostatik linza yordamida bajariladi. So’ngra bu ionlar tezlatuvchi elektrod maydonida tezlashtiriladilar. Ionlarni quyi (1015 keV) energiya olguncha tezlatishga mo’ljallangan qurilmalarda odatda bitta tezlatuvchi elektroddan, ancha yuqori energiyalar uchun esa bir nechta elektrodlardan (tezlatuvchi sektsiyali bo’limlardan iborat naydan) foydalaniladi.

3. Ionli dastaning analizatori (tahlillovchisi). Ionlarni tanlash bevosita ion manbalaridan keyin yoki ular tezlashtirilganidan keyin amalga oshirilishi mumkin. Bu usullarning har biri o’z ustunlik va kamchiliklariga ega. Amalda ionlarni massasiga ko’ra ajratish uchun magnitli, elektromagnit va elektrostatik separatorlardan foydalaniladi.
4. Ionlar dastasini skanlash. Implantatsiyaning bir jinsliligini ta’minlash (va ba’zi hollarda legirlangan maydonni oshirish) uchun bir necha usullardan foydalaniladi: ionlar dastasini skanlash, namunani siljitilishi va dastani fokuslash. So’nggi ikki usul uncha katta aniqlik talab qilinmaydigan izlanishlar uchun yaraydi.
Implantatsiyalanuvchi ionlarning etarli bir tekis (notekisligi 1%) taqsimlanishini olish uchun X va Y yo’nalishlardagi elektrostatik skanlash eng ko’p qo’llaniladi. Ayni paytda 0,00210 kGts oraliqdagi chastotali arrasimon kuchlanish generatorlaridan foydalaniladi.