Ионная имплантация

Внедрение примесных ионов в поверхность материала придает ей новые свойства. Метод имплантации приобретает все большее значение как в промышленности, так и в науке.

ПОВЕРХНОСТЬ — это граница, где материал соприкасается с внешней средой. Именно поверхность любого изделия подвергается коррозии и износу, облучается светом и взаимодействует с внешними электрическими и магнитными полями. С уменьшением размеров механических и электронных деталей отношение поверхности к объему увеличивается, и потому значение характеристик поверхности возрастает. Желание придать поверхности определенные электрические, механические, оптические или химические свойства часто противоречит другим требованиям, которые определяются свойствами изделия в целом: низкой стоимости, высокой прочности или легкости обработки.

Ионная имплантация открывает невиданные ранее возможности для придания поверхности свойств, не зависящих от свойств, определяемых всей массой изделия. Новая технология позволяет внедрить в поверхность вполне определенное количество почти любого химического элемента путем ее бомбардировки ускоренными в электростатическом поле ионами примесного вещества. Внедрившиеся ионы соединяются с атомами основного вещества, образуя поверхностный слой толщиной несколько десятитысячных долей миллиметра, который располагается на заранее заданной глубине. Таким образом можно создавать уникальные структуры и составы: сплавлять металлы, которые в жидком состоянии не смешиваются, или вводить одно вещество в другое в пропорциях, которых невозможно достичь даже при использовании высоких температур, необходимых для смешивания этих веществ. При этом свойства поверхности меняются часто неожиданно и благоприятно.

Ионная имплантация впервые стала использоваться в начале 60-х годов. Ее появление было обусловлено достижениями в различных областях науки. Физики облучали вещество пучками ускоренных частиц, исследуя столкновения атомов и структуру их ядер. Радиохимики пытались выявить, какие изменения возникают в кристаллической решетке твердого

тела под действием быстрых частиц, испускаемых ядрами при радиоактивном распаде. Специалисты по полупроводникам искали новые способы легирования кремния, т.е. внедрения в кристаллическую структуру примесей, изменяющих его электрические свойства.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий