Xem mẫu
- 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
nguon tai.lieu . vn
