Лазерное формирование источника ионов для нанотехнологий

Предложен и проанализирован метод формирования холодных ионных пучков, основанный на лазерной коллимации и последующей лазерной ионизации атомного пучка. Коллимация первичного атомного пучка, образованного стандартным способом, осуществляется путем поперечного охлаждения резонансным лазерным излучением. Лазерное излучение используется также для многоступенчатой ионизации атомов пучка. Преимущества рассматриваемого метода формирования ионных пучков связаны с низким разбросом начальной энергии пучка (менее $10^{-1}\,$эВ) и высоким эмиттансом в области виртуального источника $\sim10^{-6}\,$см$\cdot$рад при токе пучка на уровне микроампер. Высокий уровень монохроматичности пучка позволяет заметно подавить эффект хроматической аберрации, что открывает привлекательную возможность использования таких источников в ионной литографии. Кроме этого, предлагаемый метод позволяет расширить набор элементов, используемых в ионных источниках, что представляет самостоятельную технологическую ценность.