[发明专利]一种新型高能离子束流产生方法

权利要求书

1.一种新型高能离子束流产生方法，其特征在于使用高离化率磁控溅射以及离子束流产生过程中高离化率磁控溅射放电波形与离子光学系统其它电压波形的同步来加速离子，包括以下步骤：

步骤一：选择合适尺寸、形状、材料的靶材作为高离化率磁控溅射阴极靶，所述磁控溅射离化率应大于5％；

步骤二：将整个环境抽至真空，并通入工作气体或反应气体调整真空度至合适值；

步骤三：完成离子光学系统的接线，为了提高离子束流的稳定性，使用三层栅网组成的离子光学系统加速离子，所述三层栅网分别是屏栅、加速栅和接地栅，通过屏栅供电电源将屏栅接正电压，通过加速栅供电电源将加速栅接负电压，接地栅接地，阴极靶接磁控溅射电源，并使用单台同步信号发生器或其他多台相互联系的信号发生设备或装置触发同步信号，以调整各电源参数至合适范围并将高离化率磁控溅射波形、屏栅电压波形以及加速栅电压波形进行同步；其中，接地栅与地电位相等，加速栅电位低于地电位，屏栅电位高于地电位，阴极靶电位低于屏栅，阴极靶电位与地电位相对隔离；并且所述同步为将高离化率磁控溅射波形、屏栅波形以及加速栅波形调节至在时间上出现一致性，有可能所有波形同时触发，也有可能不同波形相对某一波形有一定的延迟触发；

步骤四：高离化率磁控溅射产生高密度等离子体，随后通过离子光学系统将离子引出，离子依次通过屏栅和加速栅加速形成离子束流，最后离子束流穿过接地栅到达基体，对基体表面完成表面改性。

2.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，对于所述高离化率磁控溅射波形、屏栅电压波形以及加速栅波形，这三种波形的波长有可能相等，也可能各不相等。

3.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，所述同步波形可以使用单台同步信号发生器或其它多台相互联系的信号发生设备或装置触发同步信号。

4.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，施加在加速栅的电压波形可以为直流、脉冲或半波交流等。

5.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，所述阴极靶、屏栅、加速栅及接地栅的形状可为圆形、椭圆形或其它多边形。

6.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，所述工作气体为惰性气体或反应气体的一种或几种气体的混合气体。

7.根据权利要求1所述的新型高能离子束流产生方法，其中，工作气压为0Pa～50Pa。