Зарядка диэлектриков при бомбардировке ионами Ar-=SUP=-+-=/SUP=- средних энергий

Abstract

A complex setup for measuring the kinetics of high-voltage potentials of bulk dielectrics charging under irradiated of ions Ar+ with medium energies has been created. Complex measurements of ion-emission characteristics, accumulated charges and surface charging potential showed effective charging to high positive potentials. The measured surface potentials is close in value to the potential of the ion gun. It is assumed that at the early stage of charging in the process of emission, sputtered ions dominate, and in the final stage of irradiation – backscattered. The reported study was funded by RFBR according to the research project № 18-02-00813A

Метод Регистрации Потенциала Зарядки Диэлектриков При Ионном Облучении По Сдвигу Границы Тормозного Рентгеновского Спектра

“…Другим важным фактором, уменьшающим равновесное значение поверхностного потенциала, является захват вторичных электронов, сгенерированных на диафрагмах или окружающих образец деталях камеры и оборудования, положительно заряженной поверхностью. Важность учета и влияние этой проблемы продемонстрированы в работах [12,13]. Так, в публикации [14] изучался процесс зарядки массивного (не пленочного) образца кварца при облучении ионами He + с энергиями от 1 до 4 keV.…”

“…Но такой метод дает лишь оценочные результаты (погрешность 50%). Другим методом измерения кинетики +V S диэлектрика в процессе облучения их пучками ионов является спектрометрический метод [12,13]. Но данный метод тяжело реализуем в современных коммерческих установках ФИП-СЭМ и требует дополнительного оборудования.…”

“…В настоящей работе предложен метод для оценки поверхностного потенциала зарядки при ионном облучении, который легко реализуется в установках ФИП-СЭМ, оборудованных приставкой для рентгеноспектрального микроанализа. Он также позволяет подтвердить правильность выводов, которые были сделаны в работах [12,13]: величина поверхностного потенциала для массивных диэлектриков близка к ускоряющему потенциалу ионного источника, а существенное занижение потенциала поверхности является результатом захвата положительно заряженным образцом вторичных электронов.…”

“…Недостатком данного метода является относительно низкая точность определения границы спектра тормозного рентгеновского излучения ввиду малой статистики на высокоэнергетической границе спектра.На рис. 3 приведены зависимости поверхностного потенциала V S (E 0 ) от энергии первичных ионов, измеренные по сдвигу спектра вторичных ионов в процессе зарядки (из работы[12]) и по представленной методике.Ионно-спектроскопические исследования проводились для образцов SiO 2 , сапфира и тефлона при облучении их ионным пучком Ar + , сформированным дуоплазматроном Арденне. При определении значений поверхностного потенциала по представленному методу из измеренного значения границы тормозного спектра вычитает-Зависимость приведенной величины поверхностного потенциала (eV S0 )/(E i0 + E e0 ) от отношения силы тока ионного пучка к силе тока зондирующего пучка электронов I i0 /I e0 .…”