Физические процессы в лазерном источнике ионов алюминия с управляемой энергией для нанесения нанопленок - Гончаров, Виктор Константинович; Пузырев, Михаил Валентинович; Ступакевич, Валерий Юзефович (Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2017)
Рассмотрены физические процессы в лазерном источнике ионов алюминия для нанесения нанопленок. Обоснована электрическая схема источника ионов с двумя независимыми друг от друга источниками питания. Ионный источник представляет собой мишень и воздействующее на нее лазерное излучение, подложку и сетку, расположенные между ними. Заряженные частицы (электроны и ионы) из эрозионного лазерного факела движутся на подложку, на которую осаждается нанопленка за счет потока ионов алюминия. Методом контроля электронного и ионного токов экспериментально найдены условия, при которых после сетки на подложку движутся заряженные частицы, преимущественно в виде ионов. Проведены исследования временных характеристик ионных потоков в промежутке сетка – подложка при разных постоянных положительных потенциалах сетки по отношению к подложке и различных плотностях мощности воздействующего лазерного излучения. В наших экспериментах расстояние мишень – сетка составило 6 см, расстояние сетка – подложка равнялось 6 см, прозрачность сетки – 86 %. В качестве материала лазерной мишени использовался алюминий марки А7. Плотность мощности лазерного излучения изменялась в интервале (от 2,54 до 5,41) ⋅ 108 Вт/см2. Показано, что технологическими режимами осаждения нанопленок можно управлять с помощью положительного потенциала на сетке по отношению к подложке, изменяя величину ионного потока на подложку и его длительность. Кроме того, режимами осаждения нанопленок можно управлять, изменяя плотность мощности воздействующего лазерного излучения и сопротивление утечки зарядов с подложки.