在芯片制造過程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖，離子經(jīng)加速后沿直線A0A1進入速度選擇器，然后垂直于A1A4C4C1平面進入偏轉系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓（硅片）。速度選擇器和偏轉系統(tǒng)中的勻強磁場的磁感應強度大小均為B，方向均垂直紙面向外，速度選擇器和偏轉系統(tǒng)中的勻強電場場強大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。偏轉系統(tǒng)中電場、磁場分布在一個邊長為l正方體區(qū)域內(nèi)，其底面與晶圓所在水平面平行，間距也為l。當偏轉系統(tǒng)不加電場時，離子恰好豎直注入到晶圓上。整個系統(tǒng)置于真空中，偏轉系統(tǒng)底面中心O位于晶圓中心O1正上方，離子的電荷量為q,不計離子重力。求：
（1）離子通過速度選擇器的速度大小v和離子質量；
（2）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B時，不加電場帶電離子在偏轉系統(tǒng)中的運動時間；
（3）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B后，同時給偏轉系統(tǒng)加上電場，離子從偏轉系統(tǒng)底面飛出，注入到晶圓所在水平面的位置的坐標。
【答案】（1）離子通過速度選擇器的速度大小為，離子質量為；
（2）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B時，不加電場帶電離子在偏轉系統(tǒng)中的運動時間為；
（3）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B后，同時給偏轉系統(tǒng)加上電場，離子從偏轉系統(tǒng)底面飛出，注入到晶圓所在水平面的位置的坐標為。
E
B
q
B
2
l
E
（2）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B時，不加電場帶電離子在偏轉系統(tǒng)中的運動時間為
4
π
B
l
9
E
（3）偏轉系統(tǒng)磁感應強度調整為1.5B后，同時給偏轉系統(tǒng)加上電場，離子從偏轉系統(tǒng)底面飛出，注入到晶圓所在水平面的位置的坐標為
（
-
l
2
，-
l
2
+
8
π
2
l
81
+
8
3
27
πl(wèi)
）
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：45引用：2難度：0.4
相似題
-
1．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：89引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5