等离子体刻蚀建模中的电子碰撞截面数据

半导体芯片是信息时代的基石,诸如大数据、机器学习、人工智能等新兴技术领域的快速发展离不开源自芯片层面的算力支撑.在越来越高的算力需求驱动下,芯片工艺不断追求更高的集成度与更小的器件体积.作为芯片制造工序的关键环节,刻蚀工艺因此面临巨大的挑战.基于低温等离子体处理技术的干法刻蚀工艺是高精细电路图案刻蚀的首选方案,借助等离子体仿真模拟,人们已经能够在很大程度上缩小实验探索的范围,在海量的参数中找到最优工艺条件.电子碰撞截面是等离子体刻蚀模型的关键输入参数,深刻影响着模型预测结果的可靠性.本文主要介绍了低温等离子体建模的基本理论,重点强调电子碰撞截面数据在数值模拟中的重要作用.与此同时,本文概述了获取刻蚀气体截面数据的理论与实验方法.最后总结了刻蚀相关原子分子的电子碰撞截面研究现状,并展望了未来的研究前景.

分子电性作用矢量法定量预测单质子化肽段离子迁移谱碰撞截面

基于分子二维图形特征得到了一种新的结构参数化方法:分子电性作用矢量(MEIV)。将其应用于113个单质子化肽段样本集的结构表征及离子迁移谱碰撞截面模拟和预测当中,通过严格检验所得到3个回归模型的复相关系数Rcum及交叉验证Q分别为:0.984、0.981、0.980和0.979、0.979、0.978。结果表明MEIV对有机分子结构及其性质具有良好的表达和预测能力。

基于傅里叶变换-离子回旋共振质谱的离子碰撞截面测量方法及应用

傅里叶变换-离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)具有较高的分辨率和串联质谱分析能力。离子在分析池中做回旋运动时,镜像电流会因离子与中性分子发生碰撞而逐渐衰减。基于此,通过选择合适的理论模型,并结合相应的算法,可推算出离子的碰撞截面(CCS)。该方法无需增加仪器硬件成本,可通过直接分析高分辨质谱数据获取离子结构信息。近年来,随着FT-ICR MS仪器的发展和推广,该方法得到快速发展。本文综述了此类方法使用的碰撞模型、利用时域和频域信号进行数据分析的不同方法及特点,虽然提供的离子CCS数据的可靠性和准确度有待进一步提高,但在离子的动态CCS测量以及离子异构化的研究中表现出独特优势。该方法可进一步与离子淌度技术相结合,借助FT-ICR MS较高的质量分辨能力和离子操控能力,提供多维度的离子结构信息。

低能高电荷态氩离子与氩原子碰撞反应截面研究

使用位置灵敏技术和飞行时间方法研究了低能高电荷态氩离子与氩原子的碰撞反应,给出了实验测量得到的入射离子电荷交换截面和转移电荷截面,研究了反应截面与不同电荷态参教的关系,并与修正后的分子过垒模型计算结果进行了比较。

高电荷态Ar^(q+)与Ne碰撞中入射离子电荷交换截面的研究

报道Arq + +Ne(q =8,9,11,12 )碰撞体系中多电子转移过程 ,得到了多组实验测量电荷交换截面数据 ,讨论入射离子电荷交换截面、反冲离子产生截面与入射离子电荷态、能量以及散射离子电荷态的关系 ,并且将实验结果与Arq + +Ar碰撞体系进行对比研究。在修正分子库仑过垒模型的基础上 。

电子与高电荷离子碰撞的细致能级电离截面的相对论计算

电子离子碰撞电离的细致能级截面在X射线激光等需要确定能级布居数的高技术研究中有非常重要的意义。本文给出了在全相对论框架下利用扭曲波波恩交换近似计算细致能级电离截面的方法。作为示例 ,计算了若干高电荷离子细致能级的电离截面 ,并分析了组态相互作用的影响。计算结果与其它理论值进行了比较 。

类氢离子电子碰撞电离截面的扭曲波计算

在扭曲波库仑玻恩交换似近下用编制的计算程序计算了类氢离子Ｈｅ，Ｃ，Ｎｅ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ的电子碰撞电离截面，并将结果与Ｙｏｕｎｇｅｒ的扭曲波结果作了比较。在２％以内本文的结果与Ｙｏｕｎｇｅｒ的结果一致。

离子淌度质谱在食品分析中的应用

离子淌度谱是一种以样品离子在电场和气流共同作用下发生迁移时的差异来表征化合物的技术,可根据离子的电荷数、质量、尺寸以及形状对其进行分离,同时还可以通过计算出离子的碰撞横截面积,从而获得化合物的结构信息,在分离物质的同分异构体方面表现出优异的性能。近年来,多种离子淌度技术相继出现,并与质谱技术相联合广泛应用于食品、生物、医药、环境等领域。本文介绍了离子淌度谱技术的种类和工作原理,分析了不同种类技术当前存在的优势和缺陷,综述了离子淌度谱和液相、质谱等多维联用在分析鉴定食品营养活性成分和食品化学危害物中的应用,并对该技术的应用前景和发展趋势进行了展望。

类He离子的电子碰撞激发截面

利用扭曲波方法计算类He离子的电子碰撞激发截面。靶波函数采用HFS自洽场波函数,本文计算了若干元素从基态(1~1S)到2~1S,2~1P,2~3S,2~3P的跃迁。计算结果以碰撞强度的形式给出。入射电子能量从激发阈能开始到x=10,计算结果与已有的结果作了比较,分析表明,在大多数情况下,结果是满意的。

中高能H^+和类氦离子及He原子碰撞中电子俘获截面的计算

用两态原子轨道展开方法研究计算了中高能Ｈ＋与类氦离子（Ｂｅ２＋，Ｂ３＋，Ｃ４＋，Ｎ５＋，Ｏ６＋）和Ｈｅ原子碰撞的电子俘获截面．结果表明在中高能区本文结果与实验较好地符合．

单、双电荷离子与原子碰撞中的激发态和发射截面比较

本文给出了单、双电荷离子和He,Ne,Ar,碰撞过程中产生的激发态的实验结果。He^(q+),Ar^(q+)(q=1,2)离子束实验室能量为(70—170)×qkeV。光学测量由光学多道分析系统(OMA)完成,波长范围为200—800nm。观察到单、双电荷离子和原子碰撞中各种不同的激发过程,讨论了发射截面和入射离子电荷数、势能亏损的依赖关系。

双电荷离子Ar^(2+)与He、Ne原子碰撞中的发射截面

双电荷离子Ar^(2+)和He、Ne原子碰撞中,存在着三种碰撞激发过程,一是双电子俘获激发过程,二是单电子俘获激发过程,三是直接激发过程。实验用光学多道分析系统(OMA)对这些过程进行了光学测量,得到了ArⅠ、ArⅡ、NeⅠ、NeⅡ、HeⅠ、HeⅡ谱线的发射截面,并对这些发射截面进行了比较,发现在入射离子速度相同的情况下,Ar^(2+)+Ne碰撞体系的发射截面要比Ar(2+)+He碰撞体系的大。OMA的光谱波长范围是200—800um。入射离子Ar(2+)的能量范围是140—340keV。

单质子化蛋白质肽段结构表达及其离子迁移谱碰撞截面定量预测

基于分子二维图形特征提出一种新型结构参数化方法:分子电性作用矢量(MEI);应用于考察107个单质子化肽段样本集结构表征及离子迁移谱碰撞截面模拟和预测及严格检验,所得3个模型回归建模及留一法交叉验证复相关系数(R和Q)分别为:R=Rcu=0.983,0.981,0.980和Q=Rcv=0.979,0.979,0.978。MEI对复杂有机分子结构表达准确且性质预测良好。

中能重离子碰撞中同位旋相关核子-核子碰撞截面和同位旋相关平均场的探针

在最近几年我们通过使用同位旋相关的量子分子动力学模型 (IQMD)系统的研究了同位旋相关的平均场和介质中核子 核子 (N N)碰撞截面对中能重离子碰撞 (HIC)中碎裂和耗散的同位旋效应。我们发现原子核阻止R和Qzz,中等质量碎片多重性Nimf和质子(中子 )发射数Np(Nn)敏感的依赖于介质中N N碰撞截面的同位旋效应 ,而弱的依赖于同位旋相关的平均场 (对称势 ) ,这些物理量作为提取相对高能范围缺中子系统的同位旋相关介质中N N碰撞截面的探针。我们也可以通过相对低能区到 1 5 0MeV/u的前平衡核子发射中质比来提取关于对称势的知识和讨论它的同位旋依赖性。

Al^(10+)离子的低能电子碰撞激发截面

2态强耦合(2cc)和5态强耦合近似方法被用于计算Al^(10+)离子的2s-2p,2s-3p和2s-3s跃迁的电子碰撞激发截面,分析了间接耦合的作用。与扭曲波近似结果比较可以看出,对于共振型2s-2p跃迁耦合效应不是很重要,但对2s-3s和2s-3p跃迁耦合效应是相当重要的。

用反应窗理论研究离子与原子碰撞的态选择微分截面

基于描述低能离子与原子碰撞的分子库仑过垒模型,详细阐述了与入射离子速度相关的反应窗理论,并对影响势垒变化的平均径向速度做了修正.根据该理论,计算了C5+-He和He2+-He碰撞体系单电子俘获过程的态选择微分截面,并分别与Kamber等人和Mergel等人的实验结果进行了比较.

电子-氦离子碰撞的电离截面测量

电子—离子碰撞的电离截面数据在等离子体,受控热核反应,天体物理等领域具有十分广泛的应用。我们用流强为1mA的电子束与从同位素分离器引出的He^+离子束交叉碰撞,经过静电偏转分析测量碰撞后的一价和二价的氯离子。用这种方法测量了电子能量从阈能(54.1eV)到1keV范围内,电子—氯离子的碰撞电离截面值。

电子碰撞电离离子三重微分截面的计算(英文)

解决了包含四个合流超几何函数的数值积分问题，从而给出了计算电子碰撞电离离子三重微分截面的通用方法，适合于中、高入射能量下的各种几何条件。计算了对称和不对称几何条件下电子碰撞电离Ｈｅ＋离子的三重微分截面，并与其它理论结果作了比较。

电子与高离化态类氢离子碰撞激发截面的非分波计算

本文导出电子与高离化态类氢离子激发1s→ns、np跃迁振幅在Coulomb-Born近似下的闭型表达式,用以提供电子冲击能量在x=1～40倍阈值,核电荷数Z分别为2、6、8、10、14、18、22、28、50的宽范围内积分和微分截面的非分波计算结果。

中高能入射条件下裸碳离子碰撞氦原子单电离的全微分截面(英文)

利用四体模型计算了100和2MeV/amu裸碳单电离氦原子的全微分截面,其结果与实验数据和其它理论进行了比较.对于高能入射情况,在散射平面小动量转移和中间动量转移时现在的理论结果和实验符合的很好,然而在大动量转移时和在垂直平面有明显差异.对于低能入射情况,四体结果定性与实验结果一致,而且优于三体扭曲波(3DW-EIS)结果,表明四体效应在低能入射比在高能入射时明显.