[发明专利]激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法

权利要求书

1.一种激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、通过减薄方法将待测材料制备得到微米厚度的靶材料薄膜；

B、利用聚焦离子束将所述靶材料薄膜切割成靶片；

C、使用聚焦离子束配套的机械手将靶片转移到准备好的标准材料台阶上并精确对准；

D、使用聚焦离子束辅助的薄膜沉积方法进行靶片的装配得到微靶；

E、对所述靶片和微靶进行尺寸检测后完成阻抗匹配靶的制备。

2.根据权利要求1所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述减薄方法为磨抛与Ar离子抛光减薄方法、反应离子刻蚀减薄方法或感应耦合等离子体刻蚀减薄方法。

3.根据权利要求1或2所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤A中，当所述减薄方法为磨抛与Ar离子抛光减薄方法时，所述减薄方法包括以下子步骤：

(1-1)将待测材料切割成厚度小于或等于1mm的靶材料薄片；

(1-2)使用粗砂纸将靶材料薄片的厚度磨抛至40μm以下；

(1-3)使用细砂纸将靶材料薄膜的厚度减薄至20μm以下；

(1-4)利用Ar离子抛光减薄获得靶片制备所需微米厚度的靶材料薄膜。

4.根据权利要求3所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在子步骤1-4中，先利用宽束Ar离子抛光减薄结合白光干涉检测方法，获得特定Ar离子对靶材料的减薄速率，再进行靶材料薄膜的定量抛光减薄，获得靶片制备所需微米厚度的靶材料薄膜。

5.根据权利要求1所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤B中，将靶材料薄膜迅速转移到高真空的聚焦离子束系统中，在确定不同电压与束流下聚焦离子束对靶材料薄膜的切割速率与精度后选取合适的电压与束流，采用聚焦离子束在靶材料薄膜上切割出阻抗匹配靶制备所需的靶片，其中，所述聚焦离子束切割靶材料薄膜的离子束流为40～80nA、电压为10～50kV。

6.根据权利要求1或5所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述聚焦离子束的离子源为液态金属离子源或气态离子源，所述靶片的形状为矩形、圆形或三角形。

7.根据权利要求1所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤C中，在聚焦离子束系统中将机械手与靶片接触，使用聚焦离子束辅助的铂沉积方法将靶片与机械手固定在一起，通过机械手的精确移动实现靶片的移动和靶片与标准材料台阶之间的精确对准，其中，在靶片转移过程的开始阶段控制机械手的步长大于30μm/步，在靶片转移过程的结尾阶段控制机械手的步长小于5μm/步，在靶片的精确对准过程中控制机械手的步长小于1μm/步。

8.根据权利要求1所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤D中，将靶片与标准材料台阶精确对准后，使用聚焦离子束辅助的铂沉积方法将靶片与标准材料基底固定在一起，完成阻抗匹配靶的整体装配，其中，通过在靶片的边缘或角部进行铂沉积实现靶片的装配。

9.根据权利要求1所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，在步骤E中，所述尺寸检测通过扫描电镜结合白光干涉检测或采用台阶仪检测。

10.根据权利要求9所述激光状态方程实验用阻抗匹配靶的聚焦离子束制备方法，其特征在于，当所述尺寸检测通过扫描电镜结合白光干涉检测时，先使用聚焦离子束系统中配备的纳米分辨率扫描电镜进行原位的靶片和微靶尺寸检测；将成型后的微靶转取出来后，再利用白光干涉方法检测靶片和微靶的尺寸，确认满足靶设计需求。