Оптимизация анодной мембраны с прострельной мишенью в системе источников мягкого рентгеновского излучения для проведения процессов рентгеновской нанолитографии

Предложен способ оптимизации конструкции и состава анодной мембраны с прострельной мишенью в системе источников мягкого рентгеновского излучения на основе автоэмиссионных триодов, предназначенной для реализации задач в области рентгеновской нанолитографии. Данный способ позволяет предотвратить деградацию рабочих характеристик системы в случае возникновения сильной электростатической деформации анода под действием управляющего электрического поля в межэлектродном пространстве триодов. Для этой цели рассмотрено введение в конструкцию системы дополнительного управляющего электрода, позволяющего компенсировать деформацию анодной мембраны до приемлемого уровня и тем самым стабилизировать работу рентгеновских источников. Построена численная модель электростатического прогиба анодного узла в модифицированной конструкции, на основе которой определены оптимальный состав и геометрические параметры анодной мембраны с компенсирующим электродом. В частности, найдено оптимальное расстояние между анодной мембраной в начальном (недеформированном) состоянии и компенсирующим электродом (равное 5 $\mu$m), при котором к данным электродам следует приложить минимальную разницу напряжений (около 1.15 kV) для предотвращения критического прогиба мембраны (0.72 $\mu$m при радиусе мембраны 750 $\mu$m). Так же показано, что, в силу своей предельно высокой жесткости ($>$ 80 GPa), алмазоподобные пленки являются наиболее перспективным материалом для анодного электрода. Полученные результаты также могут быть полезны для разработки миниатюрных устройств генерации рентгеновского излучения для различных применений.