JPS6279615A - イオンビ−ム発生装置 - Google Patents

イオンビ−ム発生装置

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Publication number
JPS6279615A
JPS6279615A JP21806485A JP21806485A JPS6279615A JP S6279615 A JPS6279615 A JP S6279615A JP 21806485 A JP21806485 A JP 21806485A JP 21806485 A JP21806485 A JP 21806485A JP S6279615 A JPS6279615 A JP S6279615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat electrons
molecular beams
ion beam
filament
magnetic field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21806485A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Sasaki
佐々木 正義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、分子線エピタキシャル装置などに用いられる
分子線源のイオンビーム発生装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、この種のイオンビーム発生装置としては、電子通
信学会、電子部品、材料研究会、CPM80−36□4
5〜52Hrs+分子線エビタキンヤル成長」が挙げら
れる。
第3図は係る従来のイオンビーム発生装置の全体構成図
であり、第4図は同イオンビーム発生の説明図である。
図中、1はドーピングセル、2はイオン化スべき材料、
例えば、アンチモン、3はフィラメント、4はグリッド
、5はカソード、6はイオン化室、7はイオンビーム加
速用電極である。
このように構成されたイオンビーム発生装置は円筒型の
真空チャンバ内に設置される。フィラメント3には電圧
Vfが印加され電流が流れるのでフィラメント3が加熱
され、熱電子eが放出される。この放出された熱電子e
は、第4図に示されるように、フィラメント3に対して
正の電圧Vlτを加えられたグリノ)” 4 Lこ向か
って進む。熱電子eのうち一部はグリッドに大リグリッ
ト電流となるが、多くはグリ、ドの隙間を通り抜はイオ
ン化室6に突き当たる。
一方、ドーピングセル内で加りさされgQしたアンチモ
ンは分子線となってトロイダル状のグリッド4の中を通
過するが、この時アンチモンの一部は、第4図に示され
るように、フィラメント3から発生した熱電子eと衝突
しイオン化される。この時のアンチモンがイオン化され
る確率はアンチモンと熱電子の衝突する確率になる。
イオン化されたアンチモンはカソードに加えられた電圧
Vaによって加速されイオンビームとなって飛び出して
いく。このようにして得られるイオンビームは、例えば
、ドーピングセル温度350’C,Va IKV、 V
l! 0.5KV、 Vg 400V、フィラメントの
エミッション電流100mAの場合約10−’μA /
 ctAである。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記構成の装置では、分子線の通路にお
ける分子と熱電子が衝突する確率に限界があり、分子線
のイオン化率はせいぜい1〜2%程度にまでしか上げる
ことができないといった問題があった。
本発明は、上記問題点を除去し、分子線の通路における
分子線のイオン化率を高め得るイオンビーム発生装置を
提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記問題点を解決するために、イオンビーム
発生装置の分子線の通路を取り囲むようにソレノイドコ
イルを配置し、分子線の進行方向と平行に磁場を発生さ
せるようにしたものである。
(作用) 本発明によれば、イオンビームの発生箇所を囲むように
ソレノイドコイルを配設し、分子線の進行方向に平行に
磁場を発生させるようにしたので、熱電子にはソレノイ
ドコイルによって発生ずる磁場によってローレンツ力が
働き、分子線の通路内における熱電子の飛程を大幅に長
くすることができるため、分子線のイオン化率を高める
ことができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
第1図は本発明に係るイオンビーム発生装置の全体構成
図、第2図はそのイオンビーム発生の説明図である。
図中、11はドーピングセル(不純物セル)、12(ま
イオン化すべき材料1、例えばアンチモンsb、13は
フィラメント、14はグリッド、15はカソード、16
はイオン化室、17はイオンビーム加速用電極、Va、
V)H,Vf、Vj!は各部に印加される直流電圧であ
り、これらは従来のものと同様のものである。
本発明においては、分子線の通路を取り囲むようにソレ
ノイドコイル18を設け、直流電圧Vcを印加して分子
線の進行方向と平行に磁場を発生させるように構成する
。つまり、ソレノイド18はイオン化室16の外側に巻
回されて配置される。従って、ソレノイド18に直流電
流を流すとイオン他室16全体が磁場の中におかれるこ
とになる。
次に、このように構成されるイオンビーム発生装置の動
作について説明する。
まず、第2図に示されるように、フィラメン1−13か
ら飛び出した外電子eはグリッド14とフィラメント1
3との間の電位に引かれてグリッド14に向かって進む
が、この時、ソレノイドコイル18による磁場11が熱
電子eの運動する方向と垂直方向に存在するので熱電子
eには熱電子eの運動する方向と垂直方向にローレンツ
力が働き、熱電子eはらせん運動をする。
このらせん運動は熱電子eがグリッド14間を通り抜け
て、分子線の通路に到達しても続く。従って、分子線通
路内で熱電子eが分子と衝撃できる可能性を有して飛ぶ
ことのできる距離、即ち、有効飛程が従来のように熱電
子eが直線運動をしている場合に比べて極端に長くなり
、分子線のイオン化の確率が向上する。
一方、イオン化されたアンチモンの運動方向は磁場Hと
平行方向であるのでアンチモンイオンにはζB場Hの存
在による力は加わらず、アノ−どの電位に従って加速さ
れるだけである。
また、ソレノイドコイル18の端子の一方をフィラメン
ト端子の一方と接続し、同電位にしておけば、ソレノイ
ドコイル18とフィラメント13間には電界がほとんど
なくなるので、熱電子eの運動はフィラメント13とグ
リッド14間の電圧及び磁場だけで決まり、容易にコン
トロールすることができる。
このように、分子線の通路内における熱電子の飛程を大
いに長くすることができるので、分子線のイオン化率を
高めることができる。また、フィラメントとソレノイド
コイルが略等電位になるように配線を行うようにするこ
とにより、ソレノイドコイルを設けたことによる熱電子
の運動への影響をなくすことができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、不純物セ
ルから分子線を発生させると共に該分子線の通路を横切
るようにフィラメントから出る執電子をグリッドで加速
して該熱電子を分子にマ(I突させるイオン化室を有す
るイオンビーム発生装置において、前記イオン化室を囲
むようにソレノイドコイルを配設し、前記分子線の進行
方向に平行に磁場を発生させるようにしたので、執電子
の有効飛程を長くすることができ、従って、分子線の・
イオン化率を増大させることができる。
また、フィラメントとソレノイドコイルとは、等電位に
なるように配線を行うようにする場合には、ソレノイド
コイルを設けたことによる?N子の運動への影響をなく
すことができる。
このように本発明によれば、イオンビームの発生効率の
向上に資するところ大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るイオンビーム発生装置の全体構成
図、第2図はそのイオンビーム発生の説明図、第3図は
従来のイオンと−ム発生装置の全体構成図、第4図はそ
のイオンビーム発生の説明図である。 11・・・ドーピングセル、12・・・イオン化すべき
材料、13・・・フィラメント、14・・・グリッド、
15・・・カソード、16・・・イオン化室、17・・
・イオンビーム加速用電極、18・・・ソレノイドコイ
ル、Va、Vg、Vf、Vl。 Vc・・・各部の電圧、e・・・熱電子。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代 理 人  弁理士 清  水   守2KK9月の
イオンと’IJ!4層ξajのイト恰糾右吟広しつ第1
1図 袂朗のイオンビーA男ら生り5兇明びう第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)不純物セルから分子線を発生させると共に該分子
    線の通路を横切るようにフィラメントから出る熱電子を
    グリッドで加速して該熱電子を分子に衝突させるイオン
    化室を有するイオンビーム発生装置において、前記イオ
    ン化室を囲むようにソレノイドコイルを配設し、前記分
    子線の進行方向に平行に磁場を発生させるようにしたこ
    とを特徴とするイオンビーム発生装置。
  2. (2)前記ソレノイドコイルの一方の端子はフィラメン
    トの一方の端子と電気的に接続されるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオンビーム発
    生装置。
JP21806485A 1985-10-02 1985-10-02 イオンビ−ム発生装置 Pending JPS6279615A (ja)

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JP21806485A JPS6279615A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 イオンビ−ム発生装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP21806485A JPS6279615A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 イオンビ−ム発生装置

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Publication Number Publication Date
JPS6279615A true JPS6279615A (ja) 1987-04-13

Family

ID=16714082

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21806485A Pending JPS6279615A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 イオンビ−ム発生装置

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JP (1) JPS6279615A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996034045A1 (en) * 1995-04-27 1996-10-31 Aviplast Bv Plastic-based composite product and method and apparatus for manufacturing same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996034045A1 (en) * 1995-04-27 1996-10-31 Aviplast Bv Plastic-based composite product and method and apparatus for manufacturing same

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