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Desenvolvimento de um novo tipo de implantador iônico

Processo: 11/17457-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 15 de janeiro de 2012 - 28 de janeiro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Maria Cecília Barbosa da Silveira Salvadori
Beneficiário:Maria Cecília Barbosa da Silveira Salvadori
Pesquisador visitante: Ian Gordon Brown
Inst. do pesquisador visitante: Pessoa Física - EUA, Estados Unidos
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Implantação iônica  Implantadores iônicos  Intercâmbio de pesquisadores  Cooperação internacional 

Resumo

Neste projeto, propomos desenvolver e construir um novo tipo de implantador iônico, o que consiste de uma contribuição tecnológica significativa. Este implantador será de interesse para a comunidade mundial que trabalha nessa área. Um implantador iônico consiste de uma fonte de íons localizada dentro de uma geometria adequada para permitir sua aceleração e posterior bombardeamento do substrato a ser implantado. O tipo de fonte de íons, que é amplamente utilizado na produção de alta energia para feixes de íons metálicos, é a fonte Mevva (Metal vapor vacuum arc); esse sistema é utilizado mundialmente para a realização de implantação de íons metálicos. Na fonte de íons Mevva, como em todas as fontes de íons de hoje, o plasma (a partir do qual os íons são extraídos) é mantido em potencial positivo elevado e o feixe é formado através de eletrodos que, estando em potencial inferior, aceleram os íons. O feixe iônico então entra na câmara de vácuo principal na qual o substrato a ser implantado está aterrado. A complicação de hardware e o alto custa deste tipo de implantador de íons tradicional é em grande parte resultado de ter o plasma em alta tensão, juntamente com toda a fonte de alimentação para a formação de plasma (o plasma, dentro da fonte de íons, está em alto potencial e a câmara e o substrato a ser implantado estão aterrados). Em nossa proposta vamos inverter essa configuração em potencial, fazendo um sistema em que o plasma com toda a fonte de alimentação para a formação dele estarão aterrados, enquanto que a câmara e o substrato a ser implantado estarão em alto potencial negativo. Chamamos essa configuração "fonte de íons invertida". A grande vantagem dessa nova configuração é que o sistema como um todo pode ser muito menor, mais simples e mais barato do que com a habitual "fonte de íons não-invertida". A dificuldade está relacionada ao fato do substrato a ser implantado dever ser mantido em alta tensão. No entanto, para substratos de pequenas dimensões, como é o caso de amostras em pesquisas, isto não consiste em uma grande desvantagem. (AU)