离子注入简介
离子注入技术是近30年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性高新技术。其基本原理是:用能量为100keV量级的离子束入射到材料中去,离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用,入射离子逐渐损失能量,最后停留在材料中,并引起材料表面成分、结构和性能发生变化,从而优化材料表面性能,或获得某些新的优异性能。
高能离子注入的优势:
1、多样性:原则上任何元素都可以作为注入离子;形成的结构可不受热力学参数(扩散、溶解度等)限制;
2、不改变:不改变工件的原有尺寸和粗糙度等;适合于各类精密零件生产的最后一道工序;
3、牢固性:注入离子直接和材料表面原子或分子结合,形成改性层,改性层和基底材料没有清晰的界面,结合牢靠,不存在脱落的现象;
4、不受限:注入过程在材料温度低于零下、高到几百上千度都可以进行;可对那些普通方法不能处理的材料进行表面强化,如塑料、回火温度低的钢材等;
应用范围:
离子注入技术由于其独特而突出的优点,已经在半导体材料掺杂,金属、陶瓷、高分子聚合物等的表面改性上获得了极为广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。
在电子工业中,离子注入成为了微电子工艺中的一种重要的掺杂技术,也是控制MOSFET阈值电压的一个重要手段。因此在当代制造大规模集成电路中,可以说是一种必不可少的手段。