Metoda pro nanášení naprašování slitinových fólií

Způsob nanášení slitinových fólií naprašováním

Aby se snížil počet terčů používaných v rozprašovacím systému, mohou být slitinové tenké vrstvy, které splňují požadavky na složení a výkon, připraveny naprašováním s jedním cílem, pokud je to možné, jako je cíl slitiny, kompozitní mozaikový cíl a víceúčelový cíl. - cílené naprašování.

Obecně řečeno, ve stabilním stavu vypouštění, podle složení cíle, jsou všechny druhy atomů vystaveny působení naprašování, rozprašování povlaku je lepší než vakuové odpařování a iontové pokovování v tom: složení filmu a cílové komponenty jsou méně rozdílné a složky nátěru jsou stabilní. V některých případech je však vzhledem k volbě fenoménu naprašování různých složek rozdílná rychlost protřepávání filmu a adheze, což způsobí, že fólie a cílové komponenty budou mít velké rozdíly.Použitím tohoto cíle slitiny, aby se film s určitými komponenty, kromě přípravy cíle se specifickým podílem podle experimentu a snížení teploty cíle, pokud je to možné, může být také snížena teplota substrátu pro snížení rozdílu v rychlosti adheze a vhodné podmínky procesu mohou být vybrány tak, aby se snížil účinek proti rozprašování na film la co nejvíce.

V některých případech není snadné připravit velké plochy s jednotnými cíli slitiny a složenými terči. V tomto případě mohou být použity kompozitní mozaikové cíle složené z jednotlivých prvků. Složení cílového povrchu je znázorněno na obrázku 1. Mozaiková struktura ve tvaru ventilátoru znázorněná na OBR. D má nejlepší účinek a je snadné kontrolovat složení filmu a má dobrou opakovatelnost. Tímto způsobem lze v zásadě připravit nejen binární slitiny, ale také ternární a kvarterní slitiny.

Obrázek 1 kompozitní cíle s různými strukturami

a) blokovat Mosaic cíl; (b) kruhový mozaikový terč; c) malý čtvercový mozaikový terč; d) Mosaic terč ve tvaru ventilátoru

Aby se dosáhlo odpovídající distribuce komponent v rozprašovací fólii, lze použít Mosaic terč, jak je znázorněno na obrázku 2. Na obrázku byl do leptané oblasti terčíku z Ti matrice vyvrtán kompozitní terč z Al materiálu, aby se připravil film slitiny Ti Al N nebo složený film. Z obrázku je vidět, že filmová kompozice je odlišná v různých polohách substrátu. Vykládací poloha a množství materiálu Al odpovídá určenému složení slitiny, takže je velmi výhodné vyrobit legovací nebo složené fólie různých složek tímto způsobem.

Obrázek 2 Kompozitní cíl Ti-Al Mosaic

Struktura vícecílového naprašování je znázorněna na obr. 3. Složené filmy mohou být připraveny otáčením substrátu nad dva nebo více cílů a řízení tloušťky nanášení každého filmu na jednu nebo více atomových vrstev. Například cíle InSb a GaSb byly použity pro výrobu filmů monokrystalů in-xgax Sb. Ačkoliv je toto zařízení komplikovanější, membrána libovolné složky může být získána řízením rychlosti otáčení substrátu a změnou napětí aplikovaného na každý cíl. Regulací těchto parametrů může být změněno složení fólie ve směru tloušťky filmu a může být získána superlattová struktura.

Obr. 3 schematický diagram struktury víceúčelového naprašování

Když se složení slitinového filmu velmi liší, obvykle se používá pomocná katodová metoda. Hlavní katodový cíl je vyroben z hlavní složky slitiny a pomocný katodový cíl je vyroben z přidané složky slitiny. Rozprašování bylo prováděno na každém terči současně za vzniku legovaného filmu. Nastavením proudu pomocného katodového cíle může být množství přidaných složek ve slitinové fólii libovolně změněno .

IKS PVD, naprašovací nanášecí systém, kontakt s námi, iks.pvd @ foxmail.com