離子注入技術方法

離子注入技術方法是把離子束流照射到固體材料表面上並滲透入表面層中，從而改善材料表面組成及其性能的一種現代加工技術方法。通常離子束是這樣形成的：先用自由電子或其他粒子轟擊化學元素的原子，使原子失去電子而形成離子，然後通過電場加速，再形成能量在103～106電子伏之間的離子束。當這種離子束照射到材料表面時，滲透的深度一般在距表面100～1000個原子層的範圍內。可依據離子和材料的種類不同，而使材料表面具有不同的性質。如把氮離子注入鋼鐵中，該鋼鐵表面就會變成強度增加10倍的合金;把氮離子注入銅中，銅的表面就像黃金一樣美，而且具有抗腐蝕能力。

離子注入的深度與離子的種類、動能以及被注入材料的性質等因素有關。該法的優點是：①離子的摻入量易於精確控制且在表面層中分布均勻;②在室溫下即可進行操作加工;③在增加材料表面硬度、提高耐磨性和抗腐蝕性以及延長使用壽命等方面有顯著效果;④被加工的原材料不但不出現變形，而且獲得強化，產品質量大大提高。由於種種優越性，該法自60年代末以來獲得了迅速發展，目前已被廣泛套用在半導體材料的製造和加工，淺層p～n結的形成以及大規模積體電路的製造工藝中。