Método para la deposición por pulverización catódica de películas de aleación

- Mar 28, 2019-

Método de deposición por pulverización de películas de aleación.

 

Para reducir el número de objetivos utilizados en el sistema de pulverización catódica, las películas delgadas de aleación que cumplen con los requisitos de composición y rendimiento pueden prepararse mediante deposición por pulverización catódica con un objetivo en la medida de lo posible, como el objetivo de aleación, el objetivo de mosaico compuesto y el multi -el bombardeo de objetivos.

 

En términos generales, en el estado estable de descarga, de acuerdo con la composición del objetivo, todos los tipos de átomos constituyentes se someten al efecto de pulverización catódica, la capa de pulverización catódica es superior a la evaporación al vacío y al revestimiento iónico en que: la composición de la película y los componentes objetivo son menos diferentes, y los componentes de recubrimiento son estables. Sin embargo, en algunos casos, debido a la elección del fenómeno de pulverización de diferentes componentes, la velocidad y adherencia de la película son diferentes, lo que hará que la película y los componentes objetivo tengan grandes diferencias. Usando este objetivo de aleación, para hacer la película con ciertos componentes, además de preparar el objetivo con una proporción específica según el experimento y reducir la temperatura del objetivo lo más posible, la temperatura del sustrato también se puede reducir para reducir la diferencia en la velocidad de adhesión, y se pueden seleccionar las condiciones de proceso apropiadas para reducir el efecto anti-sputtering en la película la Estás lo más lejos posible.

 

En algunos casos, no es fácil preparar grandes áreas de objetivos de aleaciones uniformes y objetivos compuestos. En este caso, se pueden adoptar objetivos de mosaico compuesto compuestos de elementos individuales. La composición de la superficie de destino se muestra en la figura 1. La estructura de mosaico en forma de abanico que se muestra en la FIG. D tiene el mejor efecto, y es fácil controlar la composición de la película y tiene buena repetibilidad. En principio, no solo las aleaciones binarias, sino también las aleaciones ternarias y cuaternarias se pueden preparar con este método.

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Figura 1 objetivos compuestos con diferentes estructuras.

 

(a) Bloquear objetivo de mosaico; (b) objetivo de mosaico redondo; (c) objetivo de mosaico cuadrado pequeño; (d) objetivo de mosaico en forma de abanico

 

Para hacer la distribución de componentes correspondiente en la película de pulverización catódica, se puede usar el objetivo mosaico como se muestra en la figura 2. En la figura, se perforó un objetivo compuesto de material de Al en el área grabada de un objetivo de matriz de Ti para preparar una película de aleación de Ti Al N o una película de compuesto. En la figura se puede ver que la composición de la película es diferente en diferentes posiciones del sustrato. La posición de incrustación y la cantidad de material de Al corresponden a la composición de aleación determinada, por lo que es muy conveniente hacer películas de aleación o compuestas de varios componentes mediante este método.

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Figura 2 objetivo compuesto de Ti-Al Mosaic

 

La estructura de la pulverización con múltiples objetivos se muestra en la figura 3. Las películas compuestas se pueden preparar girando el sustrato sobre dos o más objetivos y controlando que el espesor de deposición de cada película sea una o más capas atómicas. Por ejemplo, los objetivos InSb y GaSb se han utilizado para producir películas monocristalinas de 1-xgax Sb. Aunque este dispositivo es más complicado, la membrana de cualquier componente se puede obtener controlando la velocidad de rotación del sustrato y cambiando el voltaje aplicado en cada objetivo. Al controlar estos parámetros, la composición de la película se puede cambiar en la dirección del espesor de la película, y se puede obtener la estructura superlattice.

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HIGO. 3 diagrama esquemático de la estructura de pulverización catódica de múltiples objetivos

 

Cuando la composición de la película de aleación varía mucho, generalmente se usa el método del cátodo auxiliar. El objetivo principal del cátodo está hecho del componente principal de la aleación, y el objetivo del cátodo auxiliar está hecho del componente agregado de la aleación. La pulverización se realizó en cada objetivo simultáneamente para formar una película de aleación. Al ajustar la corriente del objetivo del cátodo auxiliar, la cantidad de componentes agregados en la película de aleación se puede cambiar a voluntad .


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