【摘要】 聚焦氦离子束是离子束领域中新兴的一种纳米加工技术，凭借其极高的加工精度和成像能力，被广泛应用于材料改性、半导体加工等行业。

聚焦氦离子束是离子束领域中新兴的一种纳米加工技术，凭借其极高的加工精度和成像能力，被广泛应用于材料改性、半导体加工等行业。在离子入射过程中，氦(He)离子等轻离子入射基底材料造成的溅射产额较小，注入深度更大，产生的加工效应十分特殊。对于基底材料，使用聚焦氦离子束加工会对基底内部造成大范围的材料非晶化并产生数量众多的氦泡。以聚焦氦离子束加工单晶硅(Si)基底产生的损伤效应为研究对象，通过离子在基底的运动过程分析其损伤形成机理，开展实验进行损伤效应的定量分析，建立损伤模型进行损伤效应的模拟，并对实验和模拟结果进行分析讨论。选取实验材料、加工设备，制定实验流程和实验方案，进行单晶Si的聚焦He离子束加工实验。发现被加工的Si基底中出现了形状独特的非晶化、完全非晶化的加工损伤，并在完全非晶化损伤区域中形成了氦泡。通过聚焦离子束扫描电镜描述He离子的运动过程，解释了He离子在基底运动的规律。基于He离子在基底中的能量沉积原理，通过软件模拟离子的能量损失和分布情况，解释了损伤形成的原因。阐释了聚焦He离子束加工Si基底的损伤形成机理，定量分析了各种加工损伤随工艺参数变化的规律，建立的损伤方程模型和基于深度神经网络的预测模型显示出极高的模拟精度。聚焦离子束扫描电镜运用的方法和研究成果极大促进了聚焦氦离子束加工领域的实验和模拟研究的发展。

 

科学指南针为超过3000家高校和企业提供一站式科研服务。截止2021年6月：服务1049家高校、2388家企业，提供249所高校研究所免费上门取样服务，平均每天处理样品数5000+、 注册会员数18w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过98%。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。