離子注入是對半導(dǎo)體（如硅）進(jìn)行摻雜的方法。高能離子注入系統(tǒng)由離子源、磁分析器、高壓靜電加速器、聚焦掃描系統(tǒng)等組成。如圖1所示，離子源產(chǎn)生由雜質(zhì)源氣體（如BF3、AsH3等）電離的離子束，經(jīng)過磁分析器選擇出雜質(zhì)離子，被選離子束通過狹縫，經(jīng)加速器加速后，再通過兩維偏轉(zhuǎn)掃描器使離子束均勻的注入到材料表面，其中一部分離子（即散射離子）在材料表面被反射，不能進(jìn)入材料內(nèi)，其余部分進(jìn)入材料的離子（即注入離子）在材料中逐漸損失能量，最后停留在材料中而實(shí)現(xiàn)摻雜。
如圖2所示為磁分析器的原理簡圖，分析器MON的頂角φ=90°，兩邊MO、NO與水平面的夾角相等，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一束由電荷量為q（q＞0）的不同離子組成的離子束由S處以速度v,垂直邊MO射入磁場，其中軌跡如圖中實(shí)線所示的離子a經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，恰能射到P點(diǎn)，其軌跡半徑為R，圓心為O點(diǎn)。求
（1）離子a的質(zhì)量m；
（2）能通過NO上狹縫的離子需要滿足一定的質(zhì)量要求，假設(shè)質(zhì)量為（1+k）m的離子b恰能通過狹縫，其軌跡如虛線所示，則離子a、b間的寬度D（D過P點(diǎn)且垂直于實(shí)線）；
（3）單位時(shí)間內(nèi)離子數(shù)為N的離子a在聚焦掃描系統(tǒng)中垂直射向半導(dǎo)體材料表面，離子射入時(shí)能量不同，散射和注入的離子數(shù)也不同。散射離子數(shù)n1與入射離子的能量Ex之間滿足：n1=（1-Ex2E0）N，其中0＜Ex＜2E0，若離子散射后，速度等大反向，則入射離子對半導(dǎo)體材料的作用力F與能量Ex的變化關(guān)系。
E
x
2
E
0
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：89引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)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(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)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(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場時(shí)，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(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：79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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點(diǎn)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(qiáng)磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，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(diǎn)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：300引用：1難度：0.5
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