射頻離子源：離子源的應(yīng)用

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??①離子摻雜和離子束改性

??自1960年代以來(lái)，人們將一定數(shù)量的硼，磷或其他元素離子注入半導(dǎo)體材料中以形成摻雜。 摻雜深度可以通過(guò)改變離子的能量來(lái)控制。 可以通過(guò)積分離子電流的強(qiáng)度來(lái)控制摻雜濃度。 離子注入方法比擴(kuò)散方法具有更好的可重復(fù)性和可靠性。 離子注入和摻雜已經(jīng)成為半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，并且在某些器件中用離子注入代替舊的擴(kuò)散工藝已成為必然趨勢(shì)。

??通過(guò)離子注入對(duì)金屬材料進(jìn)行改性獲得的結(jié)果非常驚人。 在普通金屬的離子注入改性中，可以提高金屬的硬度，耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度，并且可以下降金屬的磨損率。 某些絕緣材料，如陶器，玻璃和有機(jī)材料，在受到離子束照射后其性能發(fā)生了重要變化，并獲得了新的用途。

??離子束輻照和摻雜的過(guò)程是非熱平衡過(guò)程，因此該方法可用于獲得常規(guī)冶金和化學(xué)方法無(wú)法獲得的新材料。 專門用于離子注入的低能量（50?400keV）小型加速器“離子注入機(jī)”已成為一種專用設(shè)備，其體積相當(dāng)于電子顯微鏡或高壓示波器，并且易于使用和維護(hù)。 在類金剛石材料，高溫超導(dǎo)材料，磁性材料，光敏材料等的研究中，離子束已被廣泛使用，新興的冶金學(xué)—“離子注入冶金學(xué)”正在形成。

??②離子束分析

??離子與某些能量和物質(zhì)的相互作用將造成它們發(fā)射電子，光子，X射線等，并且可能發(fā)生彈性散射，非彈性散射和核反應(yīng)，從而造成回彈離子，反沖核，伽馬射線，氫核 ，tri核，核反應(yīng)產(chǎn)物（例如顆粒）可以提供有關(guān)物質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的信息。 使用此信息來(lái)分析樣品的過(guò)程統(tǒng)稱為離子束分析。 在離子束分析方法中，與其他分析方法相結(jié)合，有更成熟的反向散射分析X射線熒光分析，核反應(yīng)分析和通道效應(yīng)（請(qǐng)參閱通道效應(yīng)和阻斷效應(yīng)）。 此外，使用低能離子束還可用于表層成分分析，例如離子散射光譜（ZSS），二次離子質(zhì)譜（SZMS）等。 超靈敏質(zhì)譜（加速器質(zhì)譜），帶電粒子活化分析，離子激發(fā)光譜，離子激發(fā)俄歇電子能譜等正在開發(fā)中。 用于離子束分析的MV級(jí)加速器具有專用的商業(yè)設(shè)備。

??③離子束處理

??低能離子束廣泛用于工業(yè)加工中，例如離子稀化，離子拋光，離子束鉆孔，離子束蝕刻，離子束濺射金屬膜等。