[实用新型]一种离子注入浓度调节装置

说明书

本申请提供的离子注入浓度调节装置中，在离子束扫描模块和基片之间设置离子浓度调整装置，离子浓度调整装置包括外框和扇叶，扇叶在外框齿轮的啮合作用下转动，扇叶旋转时在距离中心不同距离处对扫描后的离子束起到不同程度的分时遮挡效果；设计特定的扇叶形状就可以起到特定调节效果。例如设计从中心到边缘逐渐变窄的扇叶，扇叶旋转时离子被扇叶吸收，则从中心到边缘处被扇叶吸收的离子数目呈现出增加趋势，因此离子通道的边缘处离子密度大，进而离子浓度高，而离子通道的中间离子密度小，进而离子浓度低，进而实现了离子注入浓度从离子通道的边缘至中心逐渐减小的趋势，退火剥离时应力的释放就会被分散，进而避免薄膜层碎片。

技术领域

本申请涉及单晶薄膜制备技术领域，尤其涉及一种离子注入浓度调节装置。

背景技术

铌酸锂单晶薄膜、钽酸锂单晶薄膜(以下简称单晶薄膜)在光信号处理、信息存储以及电子器件等领域具有广泛的用途，其可以作为衬底材料，可以用于制作高频、高带宽、高集成度、大容量、灵敏度高、低功耗以及性能稳定的光电子学器件和集成光学器件，例如，滤波器、波导调制器、光波导开关、空间光调制器、光学倍频器、表面声波发生器、红外探测器以及铁电体存储器等。

单晶薄膜的制备方法包括：对铌酸锂晶片或钽酸锂晶片基片进行氢或氦离子注入，离子进入晶片后，能量逐渐损失，速度减小最后离子停留在某一深度的层面上，将此晶片键合到二氧化硅的晶片基底层上，然后将此晶片组放入退火炉中加热，此时注入的离子变成氢分子或氦原子，逐渐聚集起来形成气泡，随着退火时间的延长，气泡层最终破裂，薄膜层就被剥离下来形成单晶薄膜。但是，当将薄膜制作在异质衬底上时，如果基底层与薄膜层的热膨胀系数差异很大，在退火剥离时会因为应力的突然释放，会导致薄膜层和衬底层发生碎片。

为了解决上述问题，可以在对基片离子注入步骤时对离子注入浓度进行调节，比如实现注入浓度从边缘至中心逐渐减小的趋势，这样在键合后进行剥离时，就可以实现从边缘逐渐往中心剥离，应力的释放就会被分散，避免碎片的发生；目前调节离子注入浓度通常采用掩膜注入法，即采用光刻胶、氧化硅等掩膜材料，实现部分区域的注入，但是这种方法需要镀膜、刻蚀等复杂工艺且离子浓度变化不均匀。

实用新型内容

本申请提供了一种离子注入浓度调节装置，以解决离子浓度调节复杂工艺且离子浓度变化不均匀的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种离子注入浓度调节装置，设置于离子注入机的离子通道内，所述离子通道的一端设有离子束扫描模块，另一端放置基片，包括：

所述离子束扫描模块和所述基片之间设有离子浓度调整装置；

所述离子浓度调整装置包括外框和均匀分布于所述外框内的扇叶，围绕各所述扇叶(22)的最外侧设有外周圆框；

所述扇叶的宽度沿所述外框的中心向边缘处递减，或者按照预设函数关系的变化而变化；

所述外框通过转轴与固定杆活动连接；

所述外框的外表面设有齿轮，所述电机用于带动所述齿轮转动；

所述外框与所述扇叶的外周圆框通过空气轴承或磁悬浮连接。

可选的，所述外框的中心位置设有离子孔，所述扇叶沿所述离子孔均匀设置。

可选的，所述扇叶设为三角形扇叶或树叶形扇叶。

可选的，所述扇叶的表面设置石墨层。

可选的，所述扇叶距离旋转中心的长度大于或等于注入所述基片的半径。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：