為什么要用液態鎵作為FIB的離子源
本文介紹了為什么要用液態鎵作為FIB的離子源以及鎵離子束是如何產生的。
什么是FIB？
FIB，全名Focused Ion Beam，聚焦離子束，在芯片制造中十分重要。主要有四大功能：結構切割，線路修改，觀察，TEM制樣等。
為什么用金屬鎵做離子源？
鎵的熔點為 29.76°C，在室溫稍高的條件下即為液態，這使其非常適合操作。 液態鎵的蒸氣壓非常低（<10-13Torr），即使在高真空環境下也能保持穩定，不易揮發而污染真空腔。 ? 表面張力高，可以穩定地形成 Taylor cone，從而精確地提取離子。 ? 亮度高，束斑尺寸小，通常小于10nm，加工精度高。 ?
鎵離子束是如何產生的？
如上圖，液態鎵存儲在儲存器（Ga Reservoir）中，通過線圈（heater wires）加熱，使鎵保持液態。液態鎵通過毛細作用流向鎢針尖（W needle） 的表面，在鎢針尖和提取電極之間施加數十千伏的強電場，電場會集中在針尖處，使液態鎵受到電場力拉伸。 液態鎵在電場的作用下被拉伸成一個非常小的曲率半徑的錐形（Taylor cone），在Taylor cone的尖端，液態鎵的原子被強電場游離，形成鎵離子，離子以初始發射角約為50°的角度射出，經過下游的電磁透鏡聚焦，最終形成一個高亮度、高精度的高斯分布束斑（Gaussian Profile），即聚焦離子束。
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原文標題：FIB為什么要用液態鎵來做離子源？
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