一种气体团簇离子束质谱的测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种气体团簇离子束质谱的测量方法，将团簇离子通过静电电容器形成离子束脉冲，将离子束脉冲喷射至与场效应晶体管(FET)源跟随器连接的法拉第杯，利用示波器测量离子束脉冲中不同质量的团簇离子各自产生的信号，利用TOF质谱分析法获得团簇离子的TOF质谱。本发明专利技术同时提供了一种基于所述测量方法的气体团簇离子束质谱的测量装置，包括用于接收离子束脉冲的法拉第杯、与法拉第杯连接的场效应晶体管源跟随器和示波器。本发明专利技术通过使用场效应晶体管作为源跟随器，以及场效应晶体管和法拉第杯直接相连的特殊设计来减少探测器的时间常数，从而有效提高探测器响应灵敏度，进而提高质谱分辨率，获得完美的离子束质谱。

A method and device for measurement of gas cluster ion beam mass spectrometry

【技术实现步骤摘要】
一种气体团簇离子束质谱的测量方法和装置
本专利技术涉及一种气体团簇离子束质谱的测量方法和装置，属于气体团簇离子束测量

技术介绍
团簇是一种包含数个至数千个原子的粒子，属于亚纳米或纳米尺度，可以产生于固态、液态、气态物质。当具有一定速度的的团簇离子束与固体表面相互作用时，会产生与单原子离子、分子束显著不同的效应：高质荷比、横向溅射效应、多重散射现象，并且在相同的离子束流情况下，团簇离子能够传输更多的物质。横向溅射效应有利于样品表面平滑化处理，高质荷比能有效减小传输过程中粒子间的库仑排斥能。因而团簇离子束技术得以重视，并广泛应用于现代物理实验：超浅p-n结芯片的制备、低损伤表面改性和刻蚀、超光滑表面的形成、高产额溅射、高质量无机薄膜的制备。离子束技术和设备在过去的几十年里取得了很大的进步，现在团簇束流可达到1mA。早在1990年，日本山田组就组装了第一台气体团簇粒子束(GCIB)设备，该设备用于工业生产。1997年，Epion公司研制出第一台商用GCIB设备，用于表面清洁和平滑、超浅注入、薄膜形成、靶材溅射等。离子束技术应用广泛，但只有重团簇离子才具有优异性能，因而，很有必要获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体团簇离子束质谱的测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用加速器生成团簇离子，将团簇离子通过设置有间断性关闭的稳恒电场的静电电容器，当稳恒电场开启时团簇离子偏转，当稳恒电场关闭时团簇离子成直线喷出，形成离子束脉冲；(2)将离子束脉冲喷射至与场效应晶体管连接的法拉第杯，利用示波器测量离子束脉冲中不同质量的团簇离子各自产生的信号；(3)利用TOF质谱分析法获得团簇离子的TOF质谱。

【技术特征摘要】
1.一种气体团簇离子束质谱的测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用加速器生成团簇离子，将团簇离子通过设置有间断性关闭的稳恒电场的静电电容器，当稳恒电场开启时团簇离子偏转，当稳恒电场关闭时团簇离子成直线喷出，形成离子束脉冲；(2)将离子束脉冲喷射至与场效应晶体管连接的法拉第杯，利用示波器测量离子束脉冲中不同质量的团簇离子各自产生的信号；(3)利用TOF质谱分析法获得团簇离子的TOF质谱。2.根据权利要求1所述的气体团簇离子束质谱的测量方法，其特征在于：步骤(1)所述离子束脉冲的频率为2kHz。3.一种基于权利要求1所述测量方法的气体团簇离子束质谱的测量装置，其特征在于：包括用于接收离子束脉冲的法拉第杯、与法拉第杯连接的场效应晶体管和示波器。4.根据权利要求3所述的气体团簇离子束质谱的测量装置，其特征在于：所述场效应晶体管采用2N5434。5.根据权利要求2所述的气体团簇离子束质谱的测量装置，其特征在于：所述场效应晶体管的栅极与法拉第杯连接，法拉第杯同时通过法拉第杯负载电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：付德君，瓦西里·帕里诺维奇，曾晓梅，
申请(专利权)人：付德君，
类型：发明
国别省市：湖北,42