Ionenstrahlbasiertes

Ionenstrahlbasiertes bezeichnet Verfahren, Technologien und Arbeitsweisen, die Ionstrahlen als zentrale Energie- und Teilchenquelle verwenden. Typischerweise werden Ionen aus einer Quelle erzeugt, beschleunigt, fokussiert und auf ein Ziel gerichtet, um Material zu analysieren, zu modifizieren oder aufzubauen. Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Ionenarten (z. B. Ar+, Ga+, He+, Ne+), Energien im keV- bis MeV-Bereich und variierende Strahlintensitäten zum Einsatz. Arbeiten erfolgen meist unter Hochvakuum und benötigen präzise Steuer- und Messsysteme.

Zu den Kernmethoden gehören die Ionenimplantation zur gezielten Dotierung von Materialien, das Ionenstrahlmilling oder -ätzverfahren zur kontrollierten Entfernung von Materie, sowie die fokussierte Ionenstrahlbearbeitung (FIB) zur Mikro- und Nanostrukturierung. Ionenstrahlbasierte Abscheidung, etwa durch Sputterdeposition oder konditionierte Deposition, ermöglicht dünne Schichten mit gesteuerter Zusammensetzung. In der Materialanalyse werden ionenstrahlbasierte Analytikmethoden eingesetzt, darunter RBS, PIXE und andere NRA-Verfahren, um Elementzusammensetzung, Tiefeprofile und Strukturinformationen zu gewinnen.

Anwendungsfelder finden sich in der Halbleitertechnik, der Materialwissenschaft, der Oberflächenmodifikation und der Nanofabrikation. Ionenstrahlbasierte Techniken ermöglichen hohe räumliche Auflösung, präzise Tiefensteuerung und direkte Eingriffe in die Materialstruktur, gehen jedoch oft mit Strahlenschäden, Kontaminationen, Ladeproblemen bei Nichtleitern und hohen Kosten für Ausrüstung und Betrieb einher.

Zusammengefasst beschreibt Ionenstrahlbasiertes eine breit angewandte Klasse von Verfahren, die Ionstrahlen nutzen, um Proben zu analysieren, zu modifizieren oder herzustellen.