離子注入是芯片技術(shù)中的一道重要工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖，離子經(jīng)電場加速后沿水平方向進入速度選擇器，然后通過磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓片。速度選擇器和磁分析器中的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強電場場強大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R₁=R和R₂=2R的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個小孔；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場的分布區(qū)域是一棱長為R的正方體，其底面與晶圓片所在水平面平行。當偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場時，離子恰好豎直注入到晶圓片上的O點。整個系統(tǒng)置于真空中，不計離子重力。求：
（1）判斷離子的電性和離子通過速度選擇器的速度大小v；
（2）磁分析器選擇出來離子的比荷
q
m
；
（3）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)加電場時，要求離子從偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)底面飛出，若晶圓片所在的水平面是半徑為R的圓面，為了使偏轉(zhuǎn)粒子能打到晶圓片的水平面上，晶圓片平面到偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)底面的距離應(yīng)滿足什么條件？

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：44引用：1難度：0.4

相似題

1．如圖是洛倫茲力演示儀，演示儀中電子槍射出的電子束，能使玻璃泡中稀薄的氣體發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。設(shè)電子的電量為e,質(zhì)量為m,電子槍的加速電壓為U，兩線圈之間的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外，忽略電子所受重力及電子間的相互作用。下列說法正確的是（　　）

A．電子從電子槍射出時速度大小為

B．電子槍中射出的電子束做順時針的勻速圓周運動

C．電子在磁場中運動時，洛倫茲力對電子做正功

D．增大電子槍的加速電壓為U，電子在磁場中運動的軌道半徑r將增大

發(fā)布：2024/10/26 5:0:1組卷：47引用：2難度：0.5

2．如圖所示，電子射線管放在U形磁鐵的N極和S極之間，射線管的P和Q兩極分別接在直流高壓電源的正極和負極，此時熒光屏上顯示的電子束運動徑跡將（　　）
A．向上偏轉(zhuǎn) B．向下偏轉(zhuǎn)
C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．先向上偏轉(zhuǎn)后向下偏轉(zhuǎn)
發(fā)布：2024/10/20 4:0:2組卷：8引用：2難度：0.7
解析

A．該帶電粒子帶正電，初速度

B．該帶電粒子從Q到P的時間為

C．該帶電粒子的軌道半徑

D．若保持其它條件不變，將磁場撤去，加一沿y軸負方向的勻強電場，該粒子也恰好從P點射出，則電場強度

發(fā)布：2024/10/25 13:30:2組卷：30引用：2難度：0.7

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A．向上偏轉(zhuǎn)	B．向下偏轉(zhuǎn)
C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn)	D．先向上偏轉(zhuǎn)后向下偏轉(zhuǎn)