Кластеры занимают промежуточное место между отдельными атомами и крупными образованиями, твердыми телами. Кластеры – это совокупности атомов, от нескольких до нескольких десятков тысяч, объединенных силами различной природы. Это могут быть силы Ван-дер-Ваальса, ковалентные химические связи, металлические связи и пр. Ускорители пучков газовых кластерных ионов перспективны в таких промышленных технологиях как ионно-ассистированное осаждение тонких пленок, очистка поверхности и имплантация ионов на малые глубины. 

Ускоритель газовых кластерных ионов

В нашей лаборатории был создан ускоритель кластерных ионов, который позволяет проводить эксперименты с использованием пучков кластерных ионов различных газов, энергий и размеров. На ускорителе проводятся эксперименты по высокоточной полировке поверхности металлов и полупроводников, изучаются механизмы распыления твердых тел кластерными ионами.

Экспериментальные работы на ускорителе кластерных ионов,
на фото к.ф.-м.н. Иешкин А.А.

Особенности разработанной системы позволяют гибко модифицировать её параметры: устанавливать дополнительные приборы и оснастки, например, спектрометры, системы контроля температуры образца, подавления зарядки образцов под ионным пучком и др., более того, предусмотренные возможности изменения геометрии сопла, давления, типа газов позволяют проводить передовые исследования в области генерации кластеров.

Основные характеристики установки:

  • Размер: до нескольких тысяч атомов в кластере
  • Энергии ионов: 1 — 15 кэВ
  • Ток пучка: до нескольких мкА (в зависимости от состава кластеров)
  • Возможность контроля температуры мишени в широких пределах

Полезные ссылки

Подробнее на сайте Физического факультета МГУ
Gas Cluster Ion Beams (GCIB)