液态金属离子源制造技术

离子源配置成形成离子束并且具有电弧室，电弧室围封电弧室环境。储集器装置可以配置为推斥极并且向电弧室环境提供液态金属。偏置电源相对于电弧室对储集器装置进行电偏置，以使液态金属在电弧室环境中蒸发形成等离子体。储集器装置具有杯体和封盖，杯体和封盖限定用于液态金属的储集器环境，储集器环境通过封盖中的孔与电弧室环境流体联接。部件从杯体延伸到储集器中并接触液态金属，以通过毛细作用将液态金属朝向电弧室环境馈送。结构、表面积、粗糙度和材料改变毛细作用。该部件可以是延伸到液态金属中的环形圈、杆或管。杆或管。杆或管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液态金属离子源
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2019年3月22日提交的名称为“Liquid Metal Ion Source”的美国临时申请62/822,313的优先权，其内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及离子注入系统，更具体地涉及用于为离子源提供源材料的装置、系统和方法。

技术介绍

[0004]对使用金属离子的离子注入物的需求日益增加。例如，铝注入对于电力器件市场很重要，电力器件市场是一个很小但增长非常快的市场部分。对于许多金属(包括铝)，向离子源供应馈料是有问题的。虽然可以使用含有铝或其它金属的气体分子，但金属原子往往附着于碳和/或氢，这会导致离子源出现问题。先前已经提供了利用蒸发器的系统，该蒸发器是位于离子源的电弧室外部的小烘箱，由此金属盐被加热以产生足够的蒸气压以将蒸气供应到离子源。然而，烘箱远离电弧室并且需要时间来加热到期望的温度、产生蒸气流、启动等离子体、启动离子束等。此外，如果需要从一种金属物质改变为一些其他物质，则需要花费时间等待烘箱充分冷却以用于物质的这种改变。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离子源，其配置成形成离子束，所述离子源包括：电弧室，其大体上围封电弧室环境；储集器装置，其配置成向所述电弧室环境提供液态金属；以及偏置电源，其配置成使所述储集器装置相对于所述电弧室而电偏置。2.根据权利要求1所述的离子源，其中，所述储集器装置包括杯体，所述杯体具有凹槽，所述凹槽配置成在其中大体上容纳所述液态金属。3.根据权利要求2所述的离子源，其中，所述杯体配置成通过重力在其中大体上容纳所述液态金属。4.根据权利要求2所述的离子源，其中，所述储集器装置还包括封盖，其中，所述封盖选择性地与所述杯体接合并且大体上围封所述储集器装置的顶部部分，在所述顶部部分中限定与所述液态金属相关联的储集器环境。5.根据权利要求4所述的离子源，其中，所述液态金属驻留于所述储集器环境中，其中，所述储集器装置还配置成选择性地蒸发其中的所述液态金属的至少一部分。6.根据权利要求5所述的离子源，其中，所述储集器装置配置成通过经由热源选择性地加热所述储集器装置来选择性地蒸发所述液态金属的所述至少一部分。7.根据权利要求6所述的离子源，其中，所述热源包括以下中的一者或多者：在所述电弧室内产生的等离子体、与来自撞击所述储集器装置的所述等离子体的离子相关联的能量、辅助加热器。8.根据权利要求4所述的离子源，其中，所述封盖包括限定于其中的一个或多个孔，其中，所述一个或多个孔提供所述储集器环境与所述电弧室环境之间的流体连通。9.根据权利要求8所述的离子源，其中，所述封盖还包括延伸到所述凹槽中的一个或多个部件，其中，所述一个或多个部件配置成接触所述凹槽内的所述液态金属并且经由毛细作用将所述液态金属朝向所述电弧室环境馈送。10.根据权利要求9所述的离子源，其中，所述一个或多个部件包括以下中的一者或多者：配置成提供所述毛细作用的表面材料、表面粗糙度、预定表面积。11.根据权利要求9所述的离子源，其中，所述一个或多个部件包括以下中的一者或多者：从所述封盖延伸到所述凹槽中的环形部件、从所述凹槽向所述封盖延伸的储集器部件、从所述封盖的中心部分延伸到所述凹槽内的所述液态金属中的细长部件。12.根据权利要求1所述的离子源，其中，所述液态金属由铝、镓和铟中的一种构成。13.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔，
申请(专利权)人：艾克塞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：