Clusterstrahlen von Flüssigmetallionenquellen

Legierungs-Flüssigmetallionenquellen (Liquid Alloy Ion Sources = LAIS), besonders Kobalt-Neodym LAIS als auch Gold enthaltende Quellen (AuGe, AuSi, AuGeSi)  wurden hinsichtlich ihres Clusteremissionsverhaltens untersucht. Cluster, Komplex- und Molekül-Ionen wurden gefunden. Der Einfluß des Quellenemissionsstromes auf die Clusteremissionsintensität sowie der Massenverteilung wurde studiert. Eine Co-Nd LAIS wurde verwendet für die schreibende Strukturierung (Implantation, Sputtering) in einem Massen-selektiven Fokussierten Cluster Strahl (FCB) System (Clustergröße bis 5 Atome). Theoretische Abschätzungen wurden durchgeführt den FCB für  die direkte Abscheidung bei Energien von etwa 100 eV / Atom einzusetzen. Dazu wurde ein Massenauflösender Gegenfeld -Energieverteilungsanalysator für FCB - LAIS aufgebaut und wird nun zur Untersuchung verschiedener LAIS mit unterschiedlichen Quellenmaterialien eingesetzt. Untersucht werden Quellen vom Nadeltyp als auch Kapillarquellen (siehe Seite Flüssigmetallionenquellen). Die Energiebreite einer bestimmten emittierten Komponente einer Quelle ist ein Parameter, der die erreichbare Strahlauflösung bestimmt. Ein weiterer Parameter ist die Energieverschiebung (energy deficit) d.h. die Energie der Ionen ist um einige eV geringer als das Extraktionspotential. Die Untersuchung dieser Verschiebung erlaubt den  Emissionsprozess selbst zu studieren. Die Kalibrierung des Systems wurde mit einer Gallium-Flüssigmetallionenquelle durchgeführt, von welcher alle Parameter gut bekannt sind. Die Energieauflösung des Systems beträgt  1.5 eV und die Massenauflösung ist ca. 100.
 
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