Pobierz prezentację
Pobieranie prezentacji. Proszę czekać
1
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY PRÓŻNIOWE BEZWYLOTOWE
2
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY PRÓŻNIOWE BEZWYLOTOWE WLOT WLOT WYLOT POMPA PRÓŻNIOWA POMPA PRÓŻNIOWA BEZWYLOTOWA
3
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY PRÓŻNIOWE BEZWYLOTOWE 1. Pompy sorpcyjne zeolitowe 2. Pompy sublimacyjne 3. Pompy jonowo-sorpcyjne z gorącymi katodami 4. Pompy jonowo-sorpcyjne z zimnymi katodami 5. Pompy kriogeniczne
4
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE
5
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE Adsorption pump
6
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 10 3 p [mbar] Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne
7
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII ZEOLITY
8
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE ZEOLITY Materiały charakteryzujące się bardzo dobrymi własnościami sorpcyjnymi zeolit
9
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE ZEOLITY Zeolity – glinokrzemiany związki chemiczne na bazie Al i Si zawierające w swym składzie Ca, Na, K Materiały pochodzenia wulkanicznego lub materiały otrzymywane na drodze syntetycznej
10
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE Model sieci krystalicznej zeolitu 5A Objętość komór -3 V1=775Å -3 V2=157Å
11
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE Porowatość pierwotna Porowatość wtórna
12
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE CZĄSTECZKI GAZU
13
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SORPCYJNE ZEOLITOWE CZĄSTECZKI GAZU UWIĘZIONE W STRUKTURZE ZEOLITU
14
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA -BUDOWA-
15
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - BUDOWA POŁĄCZENIE POMPY Z ATMOSFERĄ WLOT GAZU „KOREK” KORPUS POMPY A A KANAŁ A - A ZEOLIT
16
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA -PRACA-
17
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA PRACA O Z ZBIORNIK OPRÓŻNIANY
18
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA PRACA O Z ADSORPCJA CZĄSTEK GAZU PRZEZ ZEOLIT ZBIORNIK OPRÓŻNIANY
19
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA IZOTERMY ADSORPCJI ZEOLITU 13X DLA AZOTU Ciśnienie p [mbar] 10 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 (pV)/m [mbar·l/g] N2(-195)°C N2(20)°C Ilość (pV) adsorbowanego gazu przypadająca na jednostkę adsorbenta Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
20
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA IZOTERMY ADSORPCJI ZEOLITU 13X DLA AZOTU, HELU I NEONU Cisnienie p [mbar] 10 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 (pV)/m [mbar·l/g] N2(-195)°C N2(20)°C Ilość (pV) adsorbowanego gazu przypadająca na jednostkę adsorbenta
21
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA IZOTERMY ADSORPCJI ZEOLITU 13X DLA AZOTU, HELU I NEONU Cisnienie p [mbar] 10 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 (pV)/m [mbar·l/g] N2(-195)°C N2(20)°C Ilość (pV) adsorbowanego gazu przypadająca na jednostkę adsorbenta
22
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA Ilość azotu zaadsorbowana przez zeolit
23
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA Ilość azotu zaadsorbowana przez zeolit
24
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA PRACA O CIEKŁY AZOT T=-195°C Z DEWAR ZBIORNIK OPRÓŻNIANY
25
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA IZOTERMY ADSORPCJI ZEOLITU 13X DLA AZOTU, HELU I NEONU Cisnienie p [mbar] 10 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 (pV)/m [mbar·l/g] N2(-195)°C N2(20)°C Ilość (pV) adsorbowanego gazu przypadająca na jednostkę adsorbenta Ne(-195)°C He(-195)°C Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
26
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA REGENERACJA
27
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA REGENERACJA 230V O Z Ogrzewanie zeolitów do temperatury T=( )°C ZBIORNIK OPRÓŻNIANY
28
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA SORPCYJNA ZEOLITOWA - PRACA REGENERACJA 230V O Z USUNIĘCIE GAZÓW ZAADSORBOWANYCH PRZEZ ZEOLIT DO ATMOSFERY ZBIORNIK OPRÓŻNIANY
29
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE
30
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE Sublimation pump
31
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE Pompy sublimacyjne są to pompy sorpcyjne, w których rolę sorbentu spełnia aktywna chemicznie warstwa metaliczna naniesiona przez naparowanie
32
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne
33
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE POMPY SUBLIMACYJNE BUDOWA
34
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - BUDOWA WLOT POMPY SUBLIMATOR GRZEJNIK POKRYTY MATERIAŁEM SORPCYJNYM „SORBENTEM” KORPUS POMPY STOSOWANE SORBENTY: TYTAN, MOLIBDEN, CYRKON, TANTAL 230V
35
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE POMPY SUBLIMACYJNE PRACA
36
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Rozgrzewanie sublimatora 230V
37
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Rozgrzewanie sublimatora TEMPERATURA PRACY SUBLIMATORA T=(1400÷1800)°C 230V
38
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Parowanie sorbentu CZĄSTECZKI TYTANU T=(1400÷1800)°C 230V
39
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Formowanie lustra sorpcyjnego LUSTO SORPCYJNE Z TYTANU 230V
40
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Adsorpcja cząsteczek gazu padających na powierzchnię lustra sorpcyjnego ZAADSORBOWANE NA LUSTRZE SORPCYJNYM CZĄSTECZKI GAZU 230V
41
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA „Przykrycie” zaadsorbowanych cząsteczek gazu warstwą tytanu KOLEJNA WARSTWA TYTANU „PRZYKRYWAJĄCA” ZAADSORBOWANE CZĄSTECZKI GAZU 230V
42
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Proces adsorpcji cząsteczek gazu na lustrze sorpcyjnym może być wspomagany poprzez zastosowanie chłodzenia lustra sorpcyjnego LN2 CHŁODZENIE LUSTRA SORPCYJNEGO DO TEMPERATURY CIEKŁEGO AZOTU (LN2) LN2 230V
43
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Zależność szybkości pompowania gazów od temperatury lustra sorpcyjnego Temperatura warstwy lustra sorpcyjnego H2 N2 O2 CO CO2 H2O 20°C 3.0 4.5 9.0 7.5 -195°C 10.0 10.5 14.0 -2 Szybkość pompowania l/s·cm
44
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Zależność szybkości pompowania gazów od temperatury lustra sorpcyjnego Temperatura warstwy lustra sorpcyjnego H2 N2 O2 CO CO2 H2O 20°C 3.0 4.5 9.0 7.5 -195°C 10.0 10.5 14.0 -2 Szybkość pompowania l/s·cm
45
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY SUBLIMACYJNE - PRACA Zależność szybkości pompowania gazów od temperatury lustra sorpcyjnego Temperatura warstwy lustra sorpcyjnego H2 N2 O2 CO CO2 H2O 20°C 3.0 4.5 9.0 7.5 -195°C 10.0 10.5 14.0 -2 Szybkość pompowania l/s·cm
46
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ
47
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ Jest to w zasadzie pompa sublimacyjna w której pompowanie jest wspomagane przez proces jonizacji gazu. W tym celu pompa wyposażona jest w żarzoną katodę i spolaryzowaną siatkę
48
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne
49
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ BUDOWA
50
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY CHŁODNICA LUSTRO SORPCYJNE KATODA(+) SIATKA (++) 230V KOLEKTOR (0V) SUBLIMATOR
51
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY
52
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY 230V SUBLIMATOR
53
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY LUSTRO SORPCYJNE 230V SUBLIMATOR
54
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY CHŁODNICA LUSTRO SORPCYJNE 230V SUBLIMATOR
55
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY CHŁODNICA LUSTRO SORPCYJNE KATODA(+) 230V SUBLIMATOR
56
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ KORPUS POMPY CHŁODNICA LUSTRO SORPCYJNE KATODA(+) SIATKA (++) 230V KOLEKTOR (0V) SUBLIMATOR
57
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ ZASADA DZIAŁANIA
58
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ ADSORPCJA CZĄSTECZEK GAZU NA LUSTRZE SORPCYJNYM 230V
59
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ WSPOMAGANIE PROCESU POMPOWANIA
60
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA (++) KATODA(+) KOLEKTOR (0V)
61
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) ROZKŁAD POTENCJAŁU +U
62
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) EMISJA TERMO ELEKTRONÓW Z KATODY ROZKŁAD POTENCJAŁU +U
63
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) WYHAMOWANIE ELEKTRONÓW ROZKŁAD POTENCJAŁU +U
64
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) POWSTANIE OSCYLUJACEJ WOKÓŁ SIATKI „CHMURY” ELEKTRONÓW ROZKŁAD POTENCJAŁU +U
65
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) OSCYLUJĄCA WOKÓŁ SIATKI „CHMURA” ELEKTRONÓW JONIZUJĄCA CZĄSTECZKI GAZU
66
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) CZĄSTECZKI GAZU OSCYLUJĄCA WOKÓŁ SIATKI „CHMURA” ELEKTRONÓW JONIZUJĄCA CZĄSTECZKI GAZU
67
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) + + + ZJONIZOWANE CZĄSTECZKI GAZU + + + + + + + OSCYLUJĄCA WOKÓŁ SIATKI „CHMURA” ELEKTRONÓW JONIZUJĄCA CZĄSTECZKI GAZU
68
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ SIATKA +(1.5÷2)kV KATODA +(100÷300)V KOLEKTOR (0V) + + UNOSZENIE CZĄSTECZEK GAZU W STRONĘ LUSTRA SORPCYJNEGO + + + + + + + + OSCYLUJĄCA WOKÓŁ SIATKI „CHMURA” ELEKTRONÓW JONIZUJĄCA CZĄSTECZKI GAZU
69
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z GORĄCĄ KATODĄ POMPOWANIE GAZÓW NA LUSTRZE SORPCYJNYM WSPOMAGANE JONIZACJĄ ATOMÓW GAZU 230V
70
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ
71
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Sputter-ion pump
72
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ ZAKRES PRACY 10 -14 -13 -12 -9 -11 -10 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne
73
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ BUDOWA „komórka Penninga” „Penning cell”
74
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ B KATODA ANODA UA WEWNĘTRZNA POWIERZCHNIA KATODY POKRYTA WARSTWĄ TYTANU d=1mm +3kV KATODA
75
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ ZASADA DZIAŁANIA
76
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ B KATODA UA ANODA +3kV KATODA
77
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ PROMIENIOWNIE KOSMICZNE KATODA UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
78
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Inicjowane jonizacji gazu (zapalenie się wyładowania jarzeniowego) PROMIENIOWNIE KOSMICZNE KATODA UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
79
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Inicjowane jonizacji gazu (zapalenie się wyładowania jarzeniowego) KATODA UA JONIZACJA CZĄSTECZEK GAZU B ANODA ANODA +3kV KATODA
80
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Zapalenie się wyładowania jarzeniowego KATODA Elektron w skrzyżowanym polu elektrycznym i magnetycznym będzie poruszał się po torze spiralnym UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
81
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ zapalenie się wyładowania jarzeniowego KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
82
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Bombardowanie powierzchni katod jonami gazu KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
83
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Bombardowanie powierzchni katod jonami gazu KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
84
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Rozpylanie materiału katody, który osadza się na wewnętrznej powierzchni anody KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
85
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Rozpylanie materiału katody, który osadza się na wewnętrznej powierzchni anody KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
86
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Tworzenie się lustra sorpcyjnego na wewnętrznej powierzchni anody KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
87
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Trwałe pompowanie gazu na wewnętrznej powierzchni anody KATODA Jonizacja kolejnych cząsteczek gazu podtrzymujących wyładowanie jarzeniowe UA B ANODA ANODA +3kV KATODA
88
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ WYGLĄD KATOD WE WSTĘPNYM OKRESIE POMPOWANIA POMPOWANIE GAZU (NIETRWAŁE) NA KATODZIE ANODA ANODA KATODA
89
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ WYGLĄD KATOD PO DŁUGOTRWAŁYM OKRESIE POMPOWANIA UWOLNIONA CZĄSTECZKA GAZU TWORZENIE SIĘ „KRATERU” NA KATODZIE POŁĄCZONE Z UWALNIANIEM ZAADSORBOWANYCH NIETRWALE CZĄSTECZEK GAZU ANODA ANODA KRATER KATODA
90
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ BUDOWA POMPY
91
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ KATODA KOMÓRKI PENNINGA
92
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ OBUDOWA ŁĄCZĄCA ELEKTRYCZNIE ANODY
93
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ KATODA
94
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ POLE MAGNETYCZNE ANODA B +3kV KATODA Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
95
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ NIESTABILNOŚĆ PRACY POMPY PRZY POMPOWANIU GAZÓW SZLACHETNYCH
96
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy - B +
97
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy - + B + + +
98
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy - + B + + + ANODA KATODA
99
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Prąd w układzie diodowym n0 – koncentracja cząstek gazu n- - koncentracja elektronów - przekrój na zderzenia (zależny od rodzaju gazu) l – droga na której możliwy jest proces jonizacji Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
100
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – absorpcja cząstek gazu na katodzie - + B + + +
101
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – adsorpcja powierzchniowa - + B + + +
102
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – rozpylanie cząstek tytanu - + B + + +
103
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – pompowanie na lustrze sorpcyjnym - + B + + +
104
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – pompowanie na lustrze sorpcyjnym - + B + + +
105
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – pompowanie na katodzie - + B + + +
106
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ diodowy – pompowanie na katodzie W wyniku „rozpylania” kolejnych partii tytanu z katody uwalniane są, zaadsorbowane uprzednio cząsteczki gazu (istotny problem w przypadku gazów szlachetnych
107
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Wyeliminowanie problemu niestabilnego pompowania gazów Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie układu triodowego
108
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Układ triodowy - + KATODA POKRYTA WARSTWĄ TYTANU B TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
109
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Jonizacja gazu - + B + TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
110
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Bombardowanie katod jonami gazu - + B + + + TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
111
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Tworzenie lustra sorpcyjnego - + B + + + TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
112
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ „Pompowanie” gazu na katodach i anodzie - + B + + + TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
113
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ „Pompowanie” gazu na katodach i anodzie - + B + + + TARGET KATODA ANODA KATODA TARGET
114
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Jony docierające do targetu mają niewielkie energie - + + ANODA TARGET KATODA
115
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA JONOWO SORPCYJNA Z ZIMNĄ KATODĄ Jony docierające do targetu mają niewielkie energie - + + Pole hamujące Pole przyspieszające ANODA TARGET KATODA
116
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE
117
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE Criogenic pump
118
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar] Informacja zaczerpnięta z: LEYBOLD VACUUM PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2001/2002 LEYBOLD VACUUM GmbH Cologne
119
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE BUDOWA
120
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE WLOT POMPY KORPUS POMPY
121
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE WLOT POMPY DEWAR 78K KORPUS POMPY LN2 LN2
122
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE LN2 He 78K 4.5K KORPUS POMPY DEWAR WLOT POMPY
123
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE POWIERZCHNIE KRIOGENICZNE KORPUS POMPY CHŁODZIARKO-ZAMRAŻARKA
124
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE ZASADA DZIAŁANIA
125
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE - ZASADA DZIAŁANIA Działanie pomp kriogenicznych opiera się na adsorbowaniu i kondensowaniu gazów i par na powierzchniach kriogenicznych, to znaczy na powierzchniach znacznie niższych od temperatury otoczenia
126
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE DEWAR 78K 4.5K KORPUS POMPY LN2 He He LN2
127
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE KONDENSACJA CZĄSTEK GAZU DEWAR 78K 4.5K KORPUS POMPY LN2 He He LN2
128
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE - ZASADA DZIAŁANIA Pompy kriogeniczne służą do wytwarzania ultra wysokich próżni. Celem zaoszczędzenia zużycia czynnika kriogenicznego powinno się te pompy włączać dopiero po uzyskaniu odpowiednio niskiego ciśnienia za pomocą innych pomp
129
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE POMPOWANIE GAZÓW
130
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE - POMPOWANIE GAZÓW 100% 70% Wodór pompowany jest w około 30% Pompowanie wodoru H2 Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
131
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE - POMPOWANIE GAZÓW 100% 1% Para wodna pompowana jest w około 99% Pompowanie pary wodnej H2O Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
132
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY KRIOGENICZNE - POMPOWANIE GAZÓW 100% 40% azot pompowany jest w około 60% Pompowanie azotu N2 Informacje zaczerpnięte z LEYBOLD VACUUM, PRODUCTS AND REFERENCE BOOK 2003/2004, LEYBOLD VACUUM GMBH Cologne
133
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI
134
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI Ciśnienie cząstkowe par wielu substancji wchodzących w skład atmosfery resztkowej pompowanego zbiornika w temperaturze 77K ulega znacznemu obniżeniu
135
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI – PRZYKŁAD BUDOWY DEWAR CZYNNIK CHŁODZĄCY
136
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI – PRZYKŁAD BUDOWY KONDENSACJA CZĄSTEK GAZU LUB PAR DEWAR CZYNNIK CHŁODZĄCY
137
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI – PRZYKŁAD BUDOWY WLEW CZYNNIKA CHŁODZĄCEGO CZYNNIK CHŁODZĄCY
138
FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII WYMRAŻARKI – PRZYKŁAD BUDOWY WLEW CZYNNIKA CHŁODZĄCEGO CZYNNIK CHŁODZĄCY KONDENSACJA CZĄSTEK GAZU LUB PAR
Podobne prezentacje
© 2024 SlidePlayer.pl Inc.
All rights reserved.