DE2025987B2 - Ionenquelle - Google Patents
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Description
5. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 Bei einer weiteren, aus der britischen Patentschrift
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch- 829 783 bekannten Ionenquelle dient zur Erzeugung
frequenzspannung zwischen dem Träger (8, 10) 33 des Plasmas keine Hochfrequenz, sondern eine
des Targets (12) und der Erde liegt. Gleichspannung von beispielsweise —100 V, welche
6. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 an eine dem Target gegenüberliegende Glühkathode
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das angelegt ist. Hierbei sind jedoch zur Ionisation und
Target zwei der genannten Träger vorgesehen Extraktion von geladenen Ionen wiederum inssind
und daß die Hochfrequenzspannung zwi- 40 gesamt mindestens drei Elektrr»' -n mit zwei gesehen
die beiden Träger geschaltet ist. trennten Stromquellen erfordern
7. Ionenquelle nach Anspruch 6, dadurch ge- Durch die Erfindung soll die . . _abe gelöst werkennzeichnet,
daß das Target beide Träger mit- den, bei einer Ionenquelle der eingangs genannten
einander verbindet und einen sehr hohen elek- Art auf einfache Weise einen besseren Wirkungsgrad
irischen Widerstand aufweist. 45 zu erzielen.
8. Ionenquelle nach Anspruch 6, dadurch ge- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch
kennzeichnet, daß jeder der beiden Träger ein gelöst, daß die zur Erzeugung der Gasentladung
gesondertes Target trägt. dienende Hochfrequenzspannung zwischen dem
9. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 Target oder dessen Träger und dem Gehäuse oder
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber 50 einer weiteren im Gehäuse angeordneten oder in
dem Target im Gehäuse ein Glühfaden ange- dieses hineinragenden Elektrode angelegt ist.
ordnet ist, welcher auf einem gegenüber dem Ge- Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß zur Ionisation häuse negativen Potential liegt. und zur Extraktion von geladenen Ionen insgesamt
ordnet ist, welcher auf einem gegenüber dem Ge- Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß zur Ionisation häuse negativen Potential liegt. und zur Extraktion von geladenen Ionen insgesamt
10. Ionenquelle nach einem der Ansprüche 1 nur noch zwei Elektroden, nämlich das Target und
bis 9, gekennzeichnet durch eine das Gehäuse (2) 55 mindestens eine Ionenextraktionselektrode, sowie
umgebende Wicklung (25), welche das genannte eine einzige Stromquelle erforderlich sind. Somit
magnetische Feld erzeugt, welches die zu dem weist die vorliegende Ionenquelle auch einen einTarget
(12) hin- und von diesem wegwandernden fächeren Aufbau und einen geringeren Energiegeladenen
Teilchen bündelt. verbrauch auf.
60 Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ionen-Die
Erfindung betrifft eine Ionenquelle mit einem quelle,
in einem Gehäuse untergebrachten oder in ein 65 F i g. 2 eine schematische Darstellung einer
solches hineinragenden Träger für ein Festkörper- weiteren Ausführungsform der Ionenquelle,
Target aus einem zu ionisierenden Material, Mitteln F i g. 3 einen schematischen Teil-Axialschnitt einer
Target aus einem zu ionisierenden Material, Mitteln F i g. 3 einen schematischen Teil-Axialschnitt einer
zur Erzeugung einer Hochfrequenzgasentladung in besonderen Targetanordnung und
Flg. 4 einen schematischenTell-Axlalschnitt einer
wehren Ausfllhrungsform einer Targetanordnung.
Die in Fig. 1 dargestellte Ionenquelle weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein Glühfaden 4 untergebracht
ist, der durch den Strom winer Schwachstiom-Gleichspannungsquelle
El erwärmt werden kann.
Die elektrischen Anschlußleitungen des Glühfadens 4 sind über Isolatoren δ durch die Gehäusewandungen
hiudurchgeführt. Durch die Gehäuse- xo wandungen ist außerdem eine Metallelektrode 10
hindurchgeführt, welche mittels einer Buchse 8 aus dielektrischem Material gegenüber den Gehäusewandungen
elektrisch isoliert ist. Die Metallelektrode 10 trägt ein Target 12 aus dielektrischem oder elektrisch
nur schwach leitendem Material. An die Elektrode 10 ist eine Hochfrequenzquelle 14 angeschlossen.
Die untere Grenze des Hochfrequenzbandes liegt normalerweise bei etwa 1OkHz1 jedoch
kann diese Frequenz in bestimmten Fällen für die Ionenquelle 7u klein sein. In der Praxis liegt die
niedrigste noch verwendbare Frequenz bei etwa 5 MHz und die höchste Frequenz bei etwa 14 MHz.
Das Gehäuse 2 ist mit einem Auslaß 16 zum Anschluß einer Vakuumpumpe und mit einem Einlaß
18 versehen, welch letzterer ein Ventil aufweist, so daß in das Gehäuse in dem Maße eine bestimmte
Gasmenge je Zeiteinheit eingelassen werden kann, wie aus dem Gehäuse Gas abgezogen wird, wobei
die Zusammensetzung der in dem Gehäuse herrsehenden Atmosphäre und deren Druck im wesentlichen
konstant gehalten werden.
Zwischen das Gehäuse 2 und den Glühfaden 4 ist eine Hochspannungs-Gleichstromquelle El geschaltet,
wobei deren Pole in der in Fig. 1 dargestellten Weise angeschlossen sind. Das Gehäuse 2 ist
geerdet, so daß der Glühfaden 4 an einem wesentlich negativen Potential liegt. Die Hochfrequenzquelle 14
ist mit ihrem einen Anschluß an Erde und mit ihrem anderen Anschluß an die Elektrode 10 angeschlossen,
so daß am hinteren Ende des Targets 12 ein sich mit bestimmter Frequenz änderndes Potential anliegt.
Wenn der Glühfaden 4 nach dem Anlegen einer entsprechenden
Spannung eine bestimmte Temperatur erreicht hat, so emittiert er Elektronen, welche zu
dem Anodengehäuse hingezogen und beschleunigt werden. Die energiereichen Elektronen ionisieren
beim Aufschlagen auf Gasteilchen das im Gehäuse 2 befindliche Gas, so daß ein Plasma gebildet wird,
welches im wesentlichen gleiche elektrische Ladungsdichten
an Elektronen und an positiven Ionen aufweist, mit Ausnahme des Bereiches, in welchem
Elektronen auf die Ionisierspannung beschleunigt werden, und des Bereiches, wo sich eine negative
Raumladung ausbilden kann.
Wenn das an der Elektrode 10 des Targets 12 anliegende Hochfrequenzpotential mit Bezug auf das
Plasma positiv ist, so fliegen die Elektronen mit großer Geschwindigkeit zur Targetoberfläche, wo sie
eine negative, dem angelegten Feld entgegenwirkende Ladung bilden, wenn das Target ein Isolator oder
ein schlechter Leiter ist. Unter dem Einfluß der negativen Oberflächenladung strömen positive Ionen
selbst dann zum Target, wenn das angelegte Hochfrequenzpotential positiv ist. Demzufolge können,
wenn das Hochfrequenzfeld umgekehrt und an der tragenden Elektrode 8 ein negatives Potential erzeuet
wird, bereits positive Ionen zum Target fliegen und demzufolge zu diesem Targel hin welter beschleunigt
werden. Die positive lonenströmung gibt
Sekundärelektronen frei und nimmt Elektronen zur Ladungsneutralisation auf, so daß die Targetelektrode
dazu neigt, einen Teil der zuvor erlangten negativen Ladung wieder zu verlieren, wenn das
positive Feld von ihrer Oberfläche Elektronen abzieht.
Wenn die Feldumkehrung jeweils ausreichend schnell stattfindet, d. h. mit Hochfrequenz, so werden
die Elektronen zu dem Target gezogen, bevor die lonenströmung in der Lage ist, die gesammelte
negative Ladung zu beseitigen. Die hierfür erforderliche Frequenz hängt von der Stromdichte (zeitliche
Ladungsströmungsmenge je Flächeneinheit) und der Kapazität je Flächeneinheit des Targets ab. Jedoch
ist im allgemeinen eine Frequenz von etwa 10 MHz ausreichend, die Targetoberfläche auf einem negativen
Potential zu halten, wenn das Target nur wenige Millimeter dick ist und aus einem Material,
wie z. B. Tonerde oder Kieselerde, besteht. Hierbei ist zu bemerken, daß die Hochfrequenzquelle eine
Quelle elektromagnetischer Strahlung ist, jedoch im allgemeinen für den Betrieb von Industriegeräten geeignete
Frequenz von 13,6 MHz aufweisen kann.
Durch ein sich mit Hochfrequenz änderndes Feld erreichen Elektronen viel größere Energien als
positive Ionen. So haben bei Hochfrequenzen die Elektronen eine große Durchschnittsenergie, während
die positiven Ionen Durchschnittsenergien aufweisen, welche dem Wert der umgebenden Temperatur
nahekommen. Die Anordnung gleicht einem Gemisch von zwei Gasen, deren Temperaturen verschieden
groß geblieben sind. Außerdem bewegen sich die Elektronen mit äußerst hohen Geschwindigkeiten
zu der Targetelektrode, da sie viel leichter sind als die postiven Ionen, während die trägen
postiven Ionen den Änderungen des angelegten Feldes kaum folgen können und sich nur auf Grund
der Kontinuität des negativ angelegten Feldes und der durch die Elektronen hervorgerufenen negativen
Ladung in Richtung zum Target hin bewegen. Der negative Zustand neigt zur Bildung einer Kathodenelektrode,
und vor der isolierenden Targetelektrode bildet sich ein postiver Raumladungsmantel. Ionen
werden quer über diesen Raumladungsmantel hinweg beschleunigt und mit besonderer Energie gegen das
Target geschossen. Um ein anliegendes Feld zur Ionisation zu bilden und eine Raumladungsmantelspannung
aufrechtzuerhalten, welcne für die kathodische Zerstäubung erforderlich ist, muß die angelegte
Hochfrequenzspannung eine Spitzenspannung von etwa 1 kV, d. h. eine Spitze-zu-Spitze-Spannung
von 2 kV, haben.
Wenn die geerdete Elektrode aub einem elektrischen
Leiter besteht, dann bilden die unter der Einwirkung eines postiven Feldes zu der Elektrode
hinströmenden Elektronen an der Elektrodenoberfläche keine negative Oberflächenladung, da
diese Ladung jeweils beseitigt werden würde. In diesem Falle wird also der Ionenbeschuß der geerdeten
Elektrode wesentlich eingeschränkt, da die Ionen zu der geerdeten Elektrode hin nicht fortlaufend
beschleunigt werden. Außerdem ergibt sich eine kleinere Raumladungsmantelspannung, wenn
der fließende Strom auf eine im Querschnitt großflächige Elektrode verteilt wird.
Aus obigem folgt, daß ein bei Hochfrequenz die
kathodische Zerstäubung bewirkendes Material Aufschlagkraft ist so stark, daß aus dem Target
zweckmäßigerweise dadurch hergestellt werden kann, durch kathodische Zerstäubung Materialteilchen herdaß
man ein entsprechendes Element als eine ausgeschlagen werden. Diese Materialteilchen kolli-Komponente
einer Zusammensetzung verwendet, dieren wiederum mit Elektronen des Glühfadens 4,
welche ein elektrisch schwach leitendes Material 5 so daß aus diesen Materialteilchen wiederum Elekbildet.
Falls das Material in reiner oder in gemischter tronen herausgeschlagen und diese Teilchen ionisiert
Form ein elektrischer Leiter ist, dann kann an die werden. Die sich hierdurch ergebenden Ionen ge-Ausgangsklemmen
der Hochfrequenzquelle eine langen in das magnetische Feld des elektromagneti-Kapazität
angeschlossen werden. Diese letztgenannte sehen Linsensystems 22 und werden durch die
Möglichkeit ist dann gegeben, wenn zwischen die io Öffnung 20 aus dem Gehäuse 2 herausgeleitet.
Hochfrequenzquelle und das Target eine kapazitive Bei einer Betriebsart der in F i g. 1 dargestellten
Hochfrequenzquelle und das Target eine kapazitive Bei einer Betriebsart der in F i g. 1 dargestellten
Kopplung geschaltet wird. Ionenquelle wird über den Einlaß 18 in das GeWenn
die beiden Anschlüsse der Hochfrequenz- häuse 2 Argon eingeleitet und in diesem Gehäuse auf
quelle an zwei Elektroden angeschlossen werden, einem im wesentlichen konstanten Druck gehalten,
welche entweder Isolatoren oder elektrische Leiter 15 obwohl das Gehäuse über den Auslaß 16 ununter-(kapazitiv
an die Hochfrequenzquelle angekoppelt) brochen evakuiert wird. Die von dem Glühfaden 4
tragen, so bildet sich vor jeder der Targetelektroden emittierenden Elektronen erzeugen ein Plasma aus
ein positiver Ionenmantel. Hierdurch ist jedes Target- ionisiertem Gas, welchem die für die kathodische
Oberflächenpotential mit Bezug auf das Plasma im Zerstäubung dienenden Ionen entzogen und zum
wesentlichen während der ganzen Hochfrequenz- 20 Target hin beschleunigt werden. Die Bildung des
periode negativ, mit Ausnahme einer kurzen Periode, Plasmas wird durch das angelegte Hochfrequenzfeld
wenn die Elektronen schnell zu den betreffenden noch unterstützt. Der weitere Vorgang zur Bildung
Oberflächen hingezogen werden. des Ionenstrahls 24 entspricht dem bereits weiter
In der einen Wandung des Gehäuses 2 ist eine oben beschriebenen Vorgang.
Öffnung 20 gebildet, welche mit einem elektro- 25 Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform
statischen Linsensystem 22 fluchtet, welch letzteres der Ionenquelle dient die Hochfrequenzquelle 14 zur
der Deutlichkeit wegen in der Zeichnung nur Erzeugung eines Plasmas, welches in F i g. 2 durch
schematisch angedeutet ist. Das Linsensystem 22 ent- einen kreuzweise schraffierten Bereich 26 angedeutet
nimmt dem Inneren des Gehäuses 2 positiv geladene ist, ohne daß hierfür eine besondere Elektronenquelle
Teilchen, d. h. Ionen, welche in den Einflußbereich 30 erforderlich ist. Die Einzelteile der in F i g. 2 dardieses
Linsensystems gelangen, welches eine solche gestellten Ausführungsform, welche auch in Fig. 1
Geometrie aufweist, daß die aus dem Gehäuse her- dargestellt sind und mit Bezug auf diese bereits beausgeführten
Ionen einen Ionenstrahl 24 bekannter schrieben wurden, sind wiederum mit den gleichen
Gestalt bilden. Bezugszahlen bezeichnet. Die in F i g. 2 dargestellte
Das Gehäuse 2 ist von einem Elektromagneten 25 35 Ionenquelle ist sowohl in ihrem Aufbau als auch in
umgeben, welcher ein magnetisches Feld erzeugt, das ihrer Betriebsweise einfacher als die in F i g. 1 dardie
zwischen dem Glühfaden 4 und dem Target 12 gestellte Ionenquelle, jedoch erreicht man mit ihr
vorhandenen geladenen Teilchen zusammendrängt. bei gleicher Eingangsleistung auch nur eine geringere
Mit »Zusammendrängen« ist gemeint, daß die ge- Ionenausbeute.
ladenen Teilchen durch das magnetische Feld ge- 4η Die in F i g. 3 dargestellte Targetanordnung weist
zwungen werden, zwischen dem Glühfaden 4 und ein »schwimmendes«, d. h. nicht geerdetes, volldem
Target 12 einem bestimmten Weg zu folgen. ständig abgeglichenes Hochfrequenzsystem auf, bei
Von diesem Weg abweichende Teilchen werden welchem zwei Elektroden 10 mit einem gemeinsamen
durch das magnetische Feld jeweils wieder auf diesen Target 12 verbunden sind. Eine hiervon abweichende
Weg zurückgelenkt. Bei einer anderen Ausführungs- 45 Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, bei
form der Erfindung weist der Glühfaden 4 eine welcher das Target die Form von zwei voneinander
schneckenförmige oder eine entsprechende andere getrennten Targetteilen hat. Bei diesen Anordnun-Gestalt
auf, durch welche der durch den Glühfaden gen ergibt sich vor den Targets jeder Hochfrequenzhindurchfließende Strom ein magnetisches Feld er- elektrode je ein positiver Dunkelraummantel. Infolge
zeugt, welches in der gewünschten Weise das ge- 50 des Unterschieds der Beweglichkeiten der positiven
nannte Zusammendrängen bewirkt. Ionen und der Elektronen und infolge des Erforder-
Der Vorgang der Ionenerzeugung ist in Fig. 1 nisses einer Ladungsneutralisation behalten die
schematisch durch eingekreiste Symbole dargestellt. Targets an ihren Oberflächen jeweils während eines
Hierbei bedeuten die Minussymbole»—« Elektronen, merklichen Zeitabschnittes der Hochfrequenzdie
Symbole »g« Gasmoleküle, die Plussymbole »+« 55 Perioden eine negative Ladung bei. Demzufolge hat
ionisierte Teilchen und die Symbole »iV« Material- das abgeglichene Hochfrequenzsystem die Neigung,
teilchen, welche durch die kathodische Zerstäubung wie eine Anordnung mit Doppeltargetkathode zu
von dem Target 12 emittieren bzw. frei werden. arbeiten.
Im Betrieb der in F i g. 1 dargestellten Ionenquelle Im folgenden werden einige Vorteile erörtert,
werden von dem Heizfaden 4 Elektronen emittiert, 60 welche sich durch die Verwendung eines Hochwenn
dieser Heizfaden erhitzt wird. Diese Elektronen frequenzfeldes an Stelle eines konstanten Feldes erkollidieren
mit Gasmolekülen bzw. stehen mit diesen geben.
Gasmolekülen in Wechselwirkung und schlagen aus Oft ist es schwierig, zu ionisierendes Material in
diesen Gasmolekülen weitere Elektronen, so daß sich reiner Form zu erhalten. Wenn das Material in Form
ionisierte Teilchen ergeben, welche von dem be- 65 einer Zusammensetzung (z. B. Bor in B2O8) vorliegt,
schleunigenden Feld zwischen dem Heizfaden 4 und dann besteht durch die Verwendung eines aus dieser
dem Target 12 so angezogen werden, daß sie mit Zusammensetzung bestehenden Targets die Möglichmerklicher Wucht auf das Target aufschlagen. Die keit, unter Ausnutzung einer kathodischen Zer-
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7 8
stäubung Atome und Moleküle frei zu machen. und Unreinheiten zu entdecken, z. B. in Massivstoff
Diese Atome bzw. Moleküle können ionisiert werden, vorhandene gasförmige Komponenten, und zwar im
und wenn die ausgesprühten Teilchen vorwiegend in Verhältnis zu ihren Konzentrationen. Wenn bei der
Molekularform vorliegen, können diese in weitere Temperatur der kathodischen Zerstäubung keine
Atome geteilt werden. Wenn das sich ergebende 5 Diffusion der Komponenten auftritt, dann wird die-Potential
der frei gemachten Teilchenarten, welches Matrix schichtweise weggenommen, und jede Komzur
Bildung eines Ionenstrahls erforderlich ist, ponente wird in lediglich von ihrer Konzentration
kleiner ist als das Potential von anderen emittierten abhängigen Mengen freigesetzt, d. h. nicht selektiv,
Teilchenarten, dann kann das die Elektronen be- wie dies normalerweise infolge von Diffusionsschleunigende
Potential so eingestellt werden, daß io vorgängen bei der thermischen Verdampfung der
man die erforderlichen Ionen erhält, vorausgesetzt, Fall ist. Wenn jedoch eine Diffusion stattfindet, so
daß keine Ionisation durch andere Kollisions- daß eine Komponente mit einem größeren Zervorgänge
auftritt. Oft ist es zweckmäßig, die Ionen stäubungsvermögen sich bevorzugt zu der betreffender
einzelnen Materialkomponenten der eine katho- den Fläche hinbewegt, so zerstäuben nach einer entdische
Zerstäubung ergebenden Zusammensetzung 15 sprechenden Induktionsperiode die Komponenten in
und die Ionen des ionisierten Gases der Ionenquelle ihren Konzentrationen entsprechenden Anteilen,
zu entnehmen und diese Ionen anschließend durch wenn der Konzentrationsgradient die Diffusions-TDestimmte
Techniken voneinander zu trennen, z. B. strömung des Materials in dem betreffenden Festdurch
Techniken, wie sie bei Ionenstrahlsepara- stoff begrenzt.
toren oder bei Massenspektrometern Verwendung 20 Es ist bekannt, daß zerstäubende Materialien
finden. Ionen enthalten können, welche während des Zer-Die Ionenquelle kann zusammen mit einem stäubungsvorganges gebildet werden. Jedoch ist es
Massenspektrometer für chemische Analysen ver- infolge des sehr großen Ertrages an neutralen Teilwendet
werden, wenn es erforderlich ist, die Zu- chen im Verhältnis zu ionisierten Teilchen normalersammensetzung
eines Feststoffes zu kennen, welcher as weise erforderlich, das freigesetzte Material einer
mittels anderer Techniken nicht auf zweckmäßige Ionisationsquelle auszusetzen. Wenn jedoch eine
Weise in die Ionenquelle des Massenspektrometer Hochfrequenzquelle verwendet wird, so kann die
hinein verdampft werden kann. Wenn z.B. Metall- Bildung des Plasmas, des Zerstäubungseffektes und
oxydmischungen (wie z. B. Glas) oder Metallkeramik der Ionisation des zu zerstäubenden Materials beanalysiert
werden soll, dann können hierfür aus dem 30 reits durch eine einzige solche Hochfrequenzquelle
betreffenden Material bestehende massive Targets in erreicht werden, obwohl es zur Erzielung eines
einem Hochfrequenzplasma dem Beschüß von Ionen großen Ertrages an ionisiertem Material zweckmäßig
ausgesetzt werden und ihre Komponenten in eine werden kann, zusätzlich auch noch eine Hilfs-Ionenquelle
zur Ionisation, Extraktion und Analyse Ionisationsquelle zu verwenden. Zusätzlich hierzu
freigelassen werden. Ein weiterer Vorteil dieser 35 kann noch ein Hilfsmagnetfeld zur Erzielung einer
Technik ist die Möglichkeit, flüchtige Komponenten stärkeren Plasmadichte verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Ionenquelle mit einem in einem Gehäuse eines auf die zum Target hin- und von diesem weguntergebrachten
oder in ein solches hineinragen- 5 wandernden geladenen Teilchen einwirkenden ma-
• den Träger für ein Festkörper-Target aus einem gnetischen Feldes und mit Ionenextraktionsslekzu
ionisierenden Material, Mitteln zur Erzeugung trocien außerhalb des Gehäuses zur Extraktion der
einer Hochfrequenzgasentladung in dem Gehäuse, Ionen aus dem Gasentladungsplasma durch eine
Mitteln zur kathodischen Zerstäubung des Target- Gehäuseöflaung hindurch,
materials mittels Ionen aus dem Gasentladungs- ία Bei einer solchen aus der britischen Patentschrift plasma, einer Einrichtung zur Erzeugung eines 829 783 bekannten Ionenquelle ist eine zur Erauf die zum Target hin- und von diesem weg- ze»gung der Gasentladung dienende Hochfrequenzwandernden geladenen Teilchen einwirkenden spannung an die beiden Enden einer in dem gemagnetischen Feldes und mit lonenextraktions- nannten Gehäuse untergebrachten Wicklung angelegt elektroden außerhalb des Gehäuses zur Extrak- 15 und weist eine Frequenz von 100 MHz auf. Art das tion der Ionen aus dem Gasentladungsplasma Festkörper-Target, welches die Form einer auf die durch eine Gehäuseöffnung hindurch, dadurch Innenwandung des Gehäuses aufgebrachten Schicht gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung hat, ist ein Spannungspotential von —200 bis der Gasentladung dienende Hochfrequenz- —1000 V angelegt. Die genannten Ionenextraktionsspannung zwischen dem Target (12) oder dessen ao elektroden außerhalb des Gehäuses sind an eine Träger (10) und dem Gehäuse (2) oder einer Spannung von —10 000 bis —50 000 V angelegt, weiteren im Gehäuse (2) angeordneten oder in während an das Gehäuse eine Spannung von V = O dieses hineinragenden Elektrode angelegt ist. angelegt sein kann. Durch diese Ausbildung der be-
materials mittels Ionen aus dem Gasentladungs- ία Bei einer solchen aus der britischen Patentschrift plasma, einer Einrichtung zur Erzeugung eines 829 783 bekannten Ionenquelle ist eine zur Erauf die zum Target hin- und von diesem weg- ze»gung der Gasentladung dienende Hochfrequenzwandernden geladenen Teilchen einwirkenden spannung an die beiden Enden einer in dem gemagnetischen Feldes und mit lonenextraktions- nannten Gehäuse untergebrachten Wicklung angelegt elektroden außerhalb des Gehäuses zur Extrak- 15 und weist eine Frequenz von 100 MHz auf. Art das tion der Ionen aus dem Gasentladungsplasma Festkörper-Target, welches die Form einer auf die durch eine Gehäuseöffnung hindurch, dadurch Innenwandung des Gehäuses aufgebrachten Schicht gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung hat, ist ein Spannungspotential von —200 bis der Gasentladung dienende Hochfrequenz- —1000 V angelegt. Die genannten Ionenextraktionsspannung zwischen dem Target (12) oder dessen ao elektroden außerhalb des Gehäuses sind an eine Träger (10) und dem Gehäuse (2) oder einer Spannung von —10 000 bis —50 000 V angelegt, weiteren im Gehäuse (2) angeordneten oder in während an das Gehäuse eine Spannung von V = O dieses hineinragenden Elektrode angelegt ist. angelegt sein kann. Durch diese Ausbildung der be-
2. Ionenquelle nach Anspruch 1, dadurch ge- kannten Ionenquelle benötigt diese also zur Ionisakennzeichnet,
daß die Frequenz der Hoch- 25 tion und Extraktion von geiadenen Teilchen drei frequenzspannung nicht kleiner als 1 MHz ist. Elektroden, nämlich das Target, die Wicklung zur
3. Ionenquelle nach Anspruch 2, dadurch ge- Erzeugung des Plasmas und die Ionenextraktionskennzeichnet,
daß die Frequenz der Hoch- elektrode, sowie zwei getrennte Stromquellen,
frequenzspannung größer als 5 MHz ist. Zur Erzeugung des auf die zum Target hin- und
frequenzspannung größer als 5 MHz ist. Zur Erzeugung des auf die zum Target hin- und
4. Ionenquelle nach Anspruch 3, dadurch ge- 30 von diesem wegwandernden geladenen Teilchen einkennzeichnet,
daß die genannte Frequenz wirkenden magnetischen Feldes dient bei der be-13,6 MHz beträgt. kannten Ionenquelle ein Elektromagnet.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |