什么是离子注入.

从历史上看，第一台离子注入器是由欧内斯特-卢瑟福和他的学生于 1911 年在剑桥的卡文迪什实验室建造和运行的氦离子注入器。1949 年，肖克利申请了 "半导体转换装置 "专利，描述了利用离子注入法制造 p-n 结的过程。1954 年，他又申请了另一项专利 "通过离子轰击形成半导体器件"，对离子注入设备进行了基本描述。

1960 年至 1976 年间，离子注入机的商业设备制造逐渐站稳脚跟。1976 年，瓦里安联合公司开发了 DF-4 型离子注入机，这是第一台在线、晶圆到晶圆、高产能（每小时约 200 个晶圆）的离子注入机，到 1978 年底，它已成为世界上应用最广泛的商业离子注入系统。离子注入技术的发展最初是用于集成电路工业的半导体材料掺杂（指引入掺杂离子，如硼、磷或砷），若干年后才用于改善金属的性能。

现代离子注入技术是通过高能离子束轰击材料，在不提高基底温度的情况下对表面材料进行物理和/或化学改性。该工艺可改善表面（从 1/10 微米到 10 微米）特性，使所有工业领域的应用受益匪浅。

行动过程

The ion implantation technique involves bombarding the surface material with specific ions (secondary vacuum pressure < 10^-5 mbar) whose energy are around 100keV. On metallic substrate, penetration into the material is very intense and the ions are fixed, losing their energy after collision with the substrate atoms.

When applied to polymers, the temperature is lower(< 100°C).  This cold plasma vacuum treatment alters the material structure  up to a depth of several micrometres without increasing its thickness because it is not a coating.

离子注入有哪些优势？

• 提高部件表面硬度，提供出色的抗粘合剂磨损性能
• 降低摩擦系数，提高部件的抗震性能
• 在不增加温度的情况下提高疲劳阈值，从而保持材料的机械性能
• 部件无几何变形
• 保持表面光洁度（如镜面抛光）和机械性能（如低温回火钢）
• 无分层风险（这不是涂层），不结垢
• 适用于金属、聚合物和弹性体

离子注入有哪些应用？

• 塑料、聚合物和弹性体（聚乙烯、聚丙烯、丁腈橡胶等）
  • 制药业：密封件、垫圈等
  • 医疗行业：注射器、瓶盖、薄膜、硅胶植入物等。
  • 汽车零部件：V 形密封件、唇形密封件、O 形圈密封件、连接器等。
• 金属部件（钛、铝、贵金属等）
  • 为航空和国防工业提供精密部件和微型机械、高科技部件。
  • 医疗行业：假肢等
  • 奢侈品：手表组件护理等。

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