[发明专利]一种聚焦离子束-电子束双束融合可控微纳加工的方法

摘要

本发明公开了一种聚焦离子束‑电子束双束融合可控微纳加工的方法，通过综合考虑实际系统的像差以及空间电荷效应分别获得离子束和电子束三维束流密度分布，并依据系统的空间布局将双束融合成同步粒子束，获得高精度的双束融合可控微纳加工。首先，获取源、透镜、偏转器和样品等参数，计算透镜和偏转器的二维场、三维场和电气参数；然后，在给定初始条件下求解牛顿‑洛仑兹方程组得到包括像差和离子(电子)库仑力效应的离子(电子)束三维束流密度分布；最后，考虑双束系统装配结构，逆时针旋转离子束，在库仑力作用下融合离子束和电子束，实现双束同步可控加工；优点在于，电子束对离子束束流密度分布的控制，提高了加工的精度和质量。

主权项

1.一种聚焦离子束‑电子束双束融合可控微纳加工的方法，其特征在于，通过综合考虑实际系统的像差以及空间电荷效应分别获得离子束和电子束三维束流密度分布，并依据系统的空间布局将双束融合成同步粒子束，获得的双束融合可控微纳加工；设置三维束流密度分布的初始条件时，源参数、样品位置、透镜和偏转器的位置及结构调研测试得到；透镜和偏转器的二维场二阶有限元素法获得；透镜的三维场由二维场插值得出，偏转器的三维场采用三维有限差分算出；电气参数根据二维场下双束性能获得；离子束三维束流密度分布通过求解给定源参数下N个牛顿－洛仑兹方程组获得，离子在静电场、磁场和库仑力场共同作用下，达到样品，N为采样周期内源发射的离子个数，与库仑力息息相关；结合双束系统的实验指标，得出三维束流密度分布；电子束三维束流密度分布通过求解给定源参数下N个牛顿－洛仑兹方程组获得，电子在静电场、磁场和库仑力场共同作用下，达到样品，N为采样周期内源发射的电子个数，与库仑力息息相关；结合双束系统的实验指标，得出三维束流密度分布；依据离子束三维束流密度分布、电子束三维束流密度分布以及双束的装配结构，将离子束三维束流密度分布逆时针旋转30°‑60°的角度后，考虑电子对离子的中和作用，实现离子束和电子束的融合，获得双束融合同步加工入射束；对照双束平台的具体实验，实现电子束对离子束加工的控制。