“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
Аморфтық қабаттарды катодтық тозаңдату әдiсімен алу
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
| 3.1.2. Аморфтық қабаттарды катодтық тозаңдату әдiсімен алу.
Аморфтық қабаттарды катодтық тозаңдату(sputtering ) әдiсімен алған кезде инертті газдың атмосферасында, көбінесе төмендетiлгенiлген қысымда ( (10 – 10-2) Па)) аргонда жүзеге асатын газды разряд қолданылады. Аг+ иондар өрiсте үдейдi және үлкен жылдамдықпен буландыратын затпен жабулы катодқа бағытталады. Иондардың ағынының әсерiнен нысананың беттерiнен молекулалардың атомдары мен кішкентай бөлiктерiн алуға болады. Бұл термиялық буланумен қатар импульстiң берiлуiнің арқасында болады. Қатты денелердегі атомдардың байланыс энергиясынан асып түсетін Аг+ иондары жүздеген және мыңдаған электронвольт қабылдауы өрістің кернеулігіне тәуелді. Бұл әдiстегі фракциялық бөлiнудiң құбылыстары термиялық булану кезіндегі көп компоненттi жүйелерге қарағанда анағұрлым кiшiрек дәрежелерде айқындалады. Катодтың бетiнен атомдарды жою тордың атомдарының термиялық қозуына негiзделген және негiзiнде Аг+ иондарының тиген жерінен өте жақын локальденбейді. Жоғары дәрежелі энергия әсерінен фракциялық бөліну белгілі дәрежеде басылады. Берілген әдіс аясында жеке компоненттердiң парциалды қысымдарының айырмашылығын мүлдем елемеуге болмайды. Аг+ иондарының энергияларының өсуіне байланысты берілген әдiстiң «екпiндi» механизмі айқындалады. Бұл қосымша тiркелген кернеудiң өсуіне байланысты компоненттердiң фракциялық бөлiнуiнің азаятындығын бiлдiредi. Катодтан ажыратылып алынған заттың 99%-н көп бөлігі бейтарап бөлшектерден тұрады. Олар газды разрядты зонаның сыртына тұнады, мысалы, сәйкесінше төсенішке орналастырылған. Суыту барысында құрамы біртекті болатын салыстырмалы аморфтық қабат алуға болады. 3.3 суретінде екі және үш электрод орналасқан конструкциясы қарапайым қондырғы көрсетілген. Егер тұрақты потенциал 1-15 кВ кезінде газдағы қысым 1-10 Па болса онда электродтарарасында плазма пайда болады (3.3а сурет). Анодқа отырған зат қабаты біруақытта жоғарғы энергияға ие электрондар әсеріне ұшырайды. Үш электродты қондырғыда (3.3б сурет) электрондарды арнайы анодпен қармаққа түсіреді. Газдық разряд зонасынан Ar ионының бөлінуі бұл жолыда, тұрақты электірлік өріс кернеуі 1-2кВ, ал (қалдық газ қысымы 5·10-2-- 10– 1Па) осы жағдайда ғана туындайды. Магнит өрісінде, магниттен туындаған, қондырғыда орналаспаған, плазма мен нысана арасындағы әсерлесу төмендейді. Катодты шашырау жоғарыомды заттарды өткізбейді, нысанаға оң заряд жинақталады және процес аз уақыт арасында бітеді. Катодты шашырау әдісі диэлектриктік материалдармен жұмыс істеу кезінде периодты оң және теріс заряд талап етеді, ауыспалы кернеу кезінде мақсатына жетеді. Бұл үшін ауыспалы кернеу жиілігі ~10 МГц болғанда эффективті қолданылады. (сурет 3.3,б). 1 – газ кіруі, 2 - насос, 3 - катод, 4 - нысана, 5 - анод, 6 – тұнған қабат, 7 - «қаранғы» катодты аймақ, 8 – оң зарядталған аймақ, 9 – көмекші анод, 10 - плазманы реттеуші және қоздыру магниттік катушка. Сурет. 3.3. Катодты шашырату екі(а) немесе үш (б) электродтан тұратын қондырғы. Металдық шыныдан басқа, барлық аморфты пленкалар көбінесе жоғарыомды материалдарға жатады, сондықтан оларды алу үшін міндетті түрде катодты шашырату жоғарыжиілікті өрісте қолданылады. Күрделі құрылымды материалдың аморф қабатын катодты шашырату әдісі арқылы алуға болады. Бұл құбылыс зерттеген үлгінің электірлік құрамын зерттеуге арналған алға тартар фактор. Катодты шашырту әдісі бірнеше компоненті бар аморфты қабаттарды алу үшін арналған. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|