各种溅射法的比较

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1、次要的溅射方法:直流溅射,射频溅射,磁控溅射,反应 溅射之相礼和热创作不停流:建射又称的伍:建射或二伍:建射:建射条件:工作气压10pa,:建射电压3000V,鞄电流密度0.5mA/cm2, 薄膜堆农速率低孑0.1 m/min.工作原理:先锂惰性气体(通常筠Ar气)岌生擒光放电征象岌生 带电的篇孑;带电篇孑竖电侈加速撞击耙材概况,使耙材原孑被 盍击而7出来,同时岌生二次电孑,再次撞击气体原孑从而构成 更多的带电篇孑;耙材原孑携带着充足的动能到达被镀物(树底) 的概况逬行堆农.随着气压的麦更,磯射法薄膜堆农速率将出珈一个伍大值,但气 压很低的条件下,电孑的自在程袋长,电孑在的伍上消散的几率 袋大

2、,忆过磁撞过程惹起气体分孑电篇的几率袋低,篇孑在P伍 上:建射的同时岌射出二次电孑的几率又由孑气压袋低而俺対袋 小,迫些均导致低气压条件下磯射的速率很低在压力1Pa时甚至 不容易確持自持放电!随着气压的降低,电孑的均勺自在程减小, 原孑的电篇几率添加,:建射电流添加,:建射速率添加.改逬:三伍:建射工作条件:工作气压0.5pa,磯射电压1500V,耙电流密度2.0 mA/cm2,薄膜堆农速率0.3 m/min.三倣磯射的缺陷:雄孑荻得大面农的且分布均匀的等篇孑体,且 其逬步薄膜堆农速率的才能无限,二射频溅射定义:射频溅射是利用射频放电等离子体中的正离子轰击靶材、 溅射出靶材原子从而堆积在接地的

3、基板概况的技术.工作原理:人们将直流电源换成交流电源.由于交流电源的正负性 发生周期交替,当溅射靶处于正半周时,电子流向靶面,中和其 概况积存的正电荷,而且积存电子,使其概况呈现负偏压,导致 在射频电压的负半周期时吸收正离子轰击靶材,从而完成溅射.由 于离子比电子质量大,迁移率小,不像电子那样很快地向靶概况 集中,以是靶概况的点位上升缓慢,由于在靶上会构成负偏压, 以是射频溅射安装也可以溅射导体靶.在射频溅射安装中,等离子体中的电子容易在射频场中吸取能量 并在电场内振荡,因而,电子与工作气体分子碰撞并使之电离发 生离子的概率变大,故使得击穿电压、放电电压及工作气压明显 降低.工作条件:射频溅射

4、可以在 IPa左右的低压下进行,溅射电压 1000V,靶电流密度1.0 mA/cm2,薄膜堆积速率0.5 m/min. 优点:1、可在低气压下进行,溅射速率高.2、不但可溅射金属靶,也可溅射尽缘靶,可以把导体,半导体, 尽缘体中的恣意材料薄膜化.3、必须非常留意接地成绩.三磁控溅射工作原理:电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子 发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片.氩离子在 电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的 靶原子(或分子)堆积在基片上成膜.磁控溅射一样平常分为直流溅射和射频溅射,其中直流溅射设备 原理简单,在溅射金属是速率较快.而射频溅射的适用范

5、围更广泛, 除可溅射到导电材料外,也可溅射非导电的材料,同时还可进行 反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物.优点:堆积速率较高,工作气体压力较低,由于在溅射安装中引 入磁场,既可以降低溅射过程的气体压力,也可以在异样的电流 和气压的条件下明显的进步溅射速率! 溅射速率高的缘故原由:1 磁场中电子的电离服从较高,无效的进 步了靶电流密度和溅射服从;2 在较低的气压下溅射原子被气体分 子散射的几率较小.缺陷:对靶材的溅射不均匀,不得当于铁磁性材料的溅射. 四反应溅射 定义:反应溅射是指在存在反应气体的状况下,溅射靶材时,靶 材会与反应气体反应构成化合物(如氮化物或氧化物),在惰性气体 溅射化

6、合物靶材时由于化学不波动性每每导致薄膜较靶材少一个 或更多组分,此时假如加上反应气体可以抵偿所短少的组分,或 者采取纯金属作为靶材,在工作气体中混入过量的活性气体如 O2 N2 NH3 CH4 等方法,使金属原子与活性气体在溅射堆积的同时生 成所需的化合物,这种溅射称为反应溅射.优点:补偿了平凡溅射法制备化合物薄膜时化学成分与靶材有很 大差此外缺陷:随着活性气体压力的添加,靶材概况也可能构成一层相应 的化合物,并导致溅射和薄膜堆积速率的降低,称为靶中毒.PVD:利用某物理过程,完成物质原子从源物质到薄膜的可控转 移过程.CVD :利用气态的先驱反应物,经过原子、分子间化学反应的途 径生成固态薄

7、膜的技术.在完好的单晶衬底上连续生长单晶薄膜的方法被称为内涵生长. 暗影效应:蒸发出来的物质将被停滞物拦截而不克不及堆积到衬 底上.害处:毁坏薄膜堆积的均匀性、遭到蒸发源方向性限定,形 成某些地位没有物质堆积.利用:目的性运用肯定外形的掩膜,完 成薄膜选择性的堆积.单质、化合物蒸发存在的成绩及处理:成分 毛病,易于蒸发的组元优先蒸发将形成该组元的不竭贫化,进而 蒸发率不竭下降.处理: 1,运用较多的物质作为蒸发源,即尽量减少 组元成分的绝对变更率.2,向蒸发源不竭大批添加被蒸发物质(使 物质组元得到霎时同步蒸发)3,利用加热至分歧温度的双蒸发源 或多蒸发源的方法,分别操纵和调理每个组元的蒸发速率. 蒸发堆积纯度取决于: 1蒸发源物质的纯度2加热安装,坩埚等可 能形成的净化 3真空零碎中的残留气体.

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