解答题 较难0.4 引用2 组卷583
在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图,是离子注入工作原理示意图,正离子质量为m,电荷量为q,经电场加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的正离子,经偏转系统后注入处在水平面上的晶圆(硅片)。速度选择器、磁分析器和偏转系统中匀强磁场的磁感应强度大小均为B。方向均垂直纸向外;速度选择和偏转系统中匀强电场的电场强度大小均为E,方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆弧,其两端中心位置M和N处各有一小孔;偏转系统中电场和磁场的分布区域是一棱长为L的正方体,晶圆放置在偏转系统底面处。当偏转系统不加电场和磁场时,正离子恰好竖直注入到晶圆上的O点,O点也是偏转系统底面的中心。以O点为原点建立xOy坐标系,x轴垂直纸面向外。整个系统处于真空中,不计正离子重力,经过偏转系统直接打在晶圆上的正离子偏转的角度都很小,已知当α很小时,满足:sinα=α,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dae8cb6728f0524a84e1e3c200c3d19f.svg)
(1)求正离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的正离子的比荷
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(2)当偏转系统仅加电场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标(x1,y1),求x1;
(3)当偏转系统仅加磁场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标为(x2,y2),请利用题设条件证明:y2=x1
(4)当偏转系统同时加上电场和磁场时,求正离子注入到晶圆上的位置坐标(x3,y3),并简要说明理由。
(1)求正离子通过速度选择器后的速度大小v及磁分析器选择出的正离子的比荷
(2)当偏转系统仅加电场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标(x1,y1),求x1;
(3)当偏转系统仅加磁场时,设正离子注入到晶圆上的位置坐标为(x2,y2),请利用题设条件证明:y2=x1
(4)当偏转系统同时加上电场和磁场时,求正离子注入到晶圆上的位置坐标(x3,y3),并简要说明理由。
20-21高三下·天津和平·阶段练习
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