Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2020, выпуск 11 » Статья стр. 1789
>>>
Оптимизация анодной мембраны с прострельной мишенью в системе источников мягкого рентгеновского излучения для проведения процессов рентгеновской нанолитографии
DOI: 10.21883/JTF.2020.11.49964.137-20
Переводная версия: 10.1134/S1063784220110122
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских учёных, 075-15-2019-1139
Глаголев П.Ю. 1, Демин Г.Д. 1, Орешкин Г.И.1, Чхало Н.И. 2, Дюжев Н.А. 1
1Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
2Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: skirdovf@mail.ru, gddemin@gmail.com, aloreshkin@mail.ru, chkhalo@ipm.sci-nnov.ru, dyuzhev@ckp-miet.ru
Поступила в редакцию: 16 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 16 апреля 2020 г.
Принята к печати: 16 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 15 июля 2020 г.
PDF версия
Предложен способ оптимизации конструкции и состава анодной мембраны с прострельной мишенью в системе источников мягкого рентгеновского излучения на основе автоэмиссионных триодов, предназначенной для реализации задач в области рентгеновской нанолитографии. Данный способ позволяет предотвратить деградацию рабочих характеристик системы в случае возникновения сильной электростатической деформации анода под действием управляющего электрического поля в межэлектродном пространстве триодов. Для этой цели рассмотрено введение в конструкцию системы дополнительного управляющего электрода, позволяющего компенсировать деформацию анодной мембраны до приемлемого уровня и тем самым стабилизировать работу рентгеновских источников. Построена численная модель электростатического прогиба анодного узла в модифицированной конструкции, на основе которой определены оптимальный состав и геометрические параметры анодной мембраны с компенсирующим электродом. В частности, найдено оптимальное расстояние между анодной мембраной в начальном (недеформированном) состоянии и компенсирующим электродом (равное 5 μm), при котором к данным электродам следует приложить минимальную разницу напряжений (около 1.15 kV) для предотвращения критического прогиба мембраны (0.72 μm при радиусе мембраны 750 μm). Так же показано, что, в силу своей предельно высокой жесткости (>80 GPa), алмазоподобные пленки являются наиболее перспективным материалом для анодного электрода. Полученные результаты также могут быть полезны для разработки миниатюрных устройств генерации рентгеновского излучения для различных применений. Ключевые слова: рентгеновская нанолитография, микрофокусная рентгеновская трубка, прострельная мишень, матрица анодных узлов, электростатическая деформация.
  1. Han J.-W., Seol M.-L., Moon D.-I., Hunter G., Meyyappan M. // Nat. Electron. 2019. Vol. 2. P. 405. DOI: 10.1038/s41928-019-0289-z
  2. Liu M., Li T., Wang Y. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2017. Vol. 35. P. 031801. DOI: 10.1116/1.4979049
  3. Huang Y., Deng Z., Wang W., Liang C., She J., Deng S., Xu N. // Sci. Rep. 2015. Vol. 5. P. 10631. DOI: 10.1038/srep10631
  4. Guerrera S.A., Akinwande A.I. // Nanotech. 2016. Vol. 27. P. 295302. DOI: 10.1088/0957-4484/27/29/295302
  5. Zhang P., Lau Y.Y. // J. Plasma Phys. 2016. Vol. 82. P. 595820505. DOI: 10.1017/S002237781600091X
  6. Chang W.-T., Hsu H.-J., Pao P.-H. // Micromachines. 2019. Vol. 10. P. 858. DOI: 10.3390/mi10120858
  7. Han J.-W., Moon D.-I., Meyyappan M. // Nano Lett. 2017. Vol. 17. P. 2146. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b04363
  8. Xu J., Gu Z., Yang W., Wang Q., Zhang X. // Nanoscale Res. Lett. 2018. Vol. 13. P. 311. DOI: 10.1186/s11671-018-2736-6
  9. Liu M., Lei Y., Yang Y., Li T., Wang Y. // Proc. 2019 Intern. Conf. Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales. Helsinki, Finland, 2019. Vol. 1. DOI: 10.1109/marss.2019.8860991
  10. Djuzhev N.A., Demin G.D., Gryazneva T.A., Kireev V.Yu., Novikov D.V. // Proc. 2018 IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering IEEE, Moscow, Russia, 2018. 1974. DOI: 10.1109/EIConRus.2018.8317498
  11. Egorov N., Sheshin E. (ed.) Field Emission Electronics. Springer Series in Advanced Microelectronics, Vol. 60. Springer International Publishing, 2017. 568 p
  12. Sebastian E.M., Jain S.K., Purohit R., Dhakad S.K., Rana R.S. // Mater. Today: Proc. 2020. in press. DOI: 10.1016/j.matpr.2020.02.505
  13. Chkhalo N.I., Lopatin A.Ya., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Demin G.D., Dyuzhev N.A., Makhiboroda M.A. // Proc. SPIE International Conference on Micro- and Nano-Electronics 2018, Zvenigorod, Russian Federation, 2018, 110221M. DOI: 10.1117/12.2522105
  14. Xue C., Zhao J., Wu Y., Yu H., Yang S., Wang L., Zhao W., Wu Q., Zhu Z., Liu B., Zhang X., Zhou W., Tai R. // Appl. Surf. Sci. 2017. Vol. 425. P. 553--557. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.07.010
  15. Djuzhev N.A., Demin G.D., Gryazneva T.A., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Chkhalo N.I., Pudonin F.A. // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2018. Vol. 45. N 1. C. 1. DOI: 10.3103/S1068335618010013
  16. Татаренко Н.И., Кравченко В.Ф. Автоэмиссионные наноструктуры и приборы на их основе. М.: Физматлит, 2006. 192 с
  17. Дюжев Н.А., Демин Г.Д., Филиппов Н.А., Евсиков И.Д., Глаголев П.Ю., Махиборода М.А., Чхало Н.И., Салащенко Н.Н., Филиппов С.В., Колосько А.Г., Попов Е.О., Беспалов B.A. // ЖТФ. 2019. Т. 89. Вып. 12. С. 1836--1842. [ Djuzhev N.A., Demin G.D., Filippov N.A., Evsikov I.D., Glagolev P.Y., Makhiboroda M.A., Chkhalo N.I., Salashchenko N.N., Filippov S.V., Kolosko A.G., Popov E.O., Bespalov V.A. // Tech. Phys. 2019. Vol. 64. N 12. P. 1742. DOI: 10.1134/S1063784219120053]
  18. Salashchenko N.N., Chkhalo N.I., Djuzhev N.A. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2018. Vol. 12. P. 944. DOI: 10.1134/S1027451018050324
  19. Demin G.D., Djuzhev N.A., Filippov N.A., Glagolev P.Yu., Evsikov I.D., Patyukov N.N. // J. Vac. Sci. Technol. B. 2019. Vol. 37. P. 022903. DOI: 10.1116/1.5068688
  20. COMSOL Multiphysics v. 5.5, COMSOL AB, Stockholm, Sweden, https://www.comsol.com/
  21. Ding M., Sha G., Akinwande A.I. // IEEE Trans. Electron. Devices. 2002. Vol. 49. P. 2333. DOI: 10.1109/TED.2002.805230
  22. Hatada R., Flege S., Ashraf M.N., Timmermann A., Schmid C., Ensinger W. // Coatings. 2020. Vol. 10. P. 360. DOI: 10.3390/coatings10040360
  23. Shinde S.L., Goela J. // High Thermal Conductivity Materials. Springer, 2006. ISBN: 9780387251004

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme