Phún xạ phần 1

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

186
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phún xạ (tiếng Anh: Sputtering) hay Phún xạ catốt (Cathode Sputtering) là kỹ thuật chế tạo màng mỏng dựa trên nguyên lý truyền động năng bằng cách dùng các iôn khí hiếm được tăng tốc dưới điện trường bắn phá bề mặt vật liệu từ bia vật liệu, truyền động năng cho các nguyên tử này bay về phía đế và lắng đọng trên đế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phún xạ phần 1

Phún xạ Ph Lê Tuấn Đại học Bách khoa Hà Nội
Phún xạ (tiếp) Sơ đồ hệ thống thiết bị phún xạ Plasma Ar Súng ion Nguyên tử phún xạ ngược Đế bán dẫn Nước làm lạnh Nguyên tử Mâm đỡ Nguyên tử Ar nhanh bằng Cu phún xạ Bia Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 2
Phún xạ (tiếp) Sơ đồ bố trí các bộ phận thiết bị phún xạ Khí vào Nguồn Bia điện Phiến bán dẫn Đế Bơm chân không Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 3
Phún xạ (tiếp) Cơ chế thực hiện quá trình phún xạ Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 4
Phún xạ (tiếp) Cơ chế thực hiện quá trình phún xạ (tiếp) 1. Nguyên tử khí Ar bị phân ly do ion hóa Ar → Ar+ + e- Ar 2. Điện tử được tăng tốc nhờ điện trường.ng. Trong quá trình chuyến động tới anode, Trong anode, trên đường đi, chúng tiếp tục gây ra các trên phân ly nguyên tử Ar mới. phân Các ion được tăng tốc cũng bởi điện 3. Cột trường và chuyển động tới cực âm, va tr âm, plasma chạm với vật liệu bia, làm bắn ra các hạt ch vật liệu bia và các điện tử thứ cấp. Các hạt vật liệu bia bị phún xạ ra khi được đưa tới bề mặt các phiến đế sẽ lắng đư ng đọng và tạo ra màng mỏng trên đó, còncòn các điện tử thứ cấp khi đi tới anode góp phần tăng cường quá trình ion hóa các ph nguyên tử Ar. nguyên Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 5
Phún xạ (tiếp) Một vài đặc điểm của các hạt nhỏ vật liệu bia phún xạ Trước hết, các hạt nhỏ vật liệu bia bị phún xạ ra ngoài bia trung hòa về điện bia trung tích, nên chuyển động của chúng không phụ thuộc chiều điện trường mà được quyết định bởi các va chạm với các ion Ar+. đư Năng lượng liên kết của các nguyên tử hạt vật liệu bia phụ thuộc vào nhiều yếu tố như các thông số của các ion Ar tham gia va chạm, định hướng tinhng thể, v.v… Ví dụ, giá trị đối với vật liệu Ge khi dùng các ion Ar+ có động năng th ng 1.2 KeV là vào khoảng ~ 15 eV. 1.2 Do có động năng lớn nên các hạt nhỏ vật liệu bia có thể gây ra các hiệu ứng ng phụ như nhiễm bẩn thứ cấp, v.v… ph Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 6
Phún xạ (tiếp) Các phản ứng do va chạm với điện tử Ion hóa phân ly phân tử: AB + e- → A++ B +2e- Phân ly AB + e- → A + B + e- Phân ly kèm theo gắn kết điện tử AB + e- → A + B- Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 7
Phún xạ (tiếp) Cơ chế và hiệu suất phún xạ của các vật liệu đơn chất Hiệu suất phún xạ S = Số ion bứt ra/số ion bắn phá Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 8
Phún xạ (tiếp) Các hợp chất vật liệu bia có thể được dùng để tạo màng ng trên phiến đế trên Ở điều kiện tương quan tốc độ A = 0.8 B Vật liệu đế Vật liệu màng mỏng A5B5 A4B5 A5B4 A4B4 A5B4 A4B4 . Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 9
Phún xạ (tiếp) Hệ thống phóng điện có hai hai bản cực song song cho phún xạ một chiều Các thông số công nghệ thường dùng: • Chân không: 10-7 torr • Áp suất hơi Ar: 20 – 100 mtorr • Điện áp: 2 – 5 kV Đại học Bách khoa Hà Nội Bá Hà 2/2/2006 10 10