Коэффициент - распыление
Cтраница 1
Коэффициент распыления зависит от энергии иона Еи, его массы, угла падения, материала мишени, температуры я состояния поверхности. Экспериментальное определение коэффициента распыления сводится к взвешиванию мишени до и после распыления, 1вычислению количества распыленных атомов с помощью числа Аво-гадро и определению числа ионов, достигших поверхности мишени за данный отрезок времени. [1]
 |
Разновидности катодного и ионпо. [2] |
Коэффициент распыления быстро увеличивается с ростом энергии. [3]
Коэффициент распыления, в свою очередь, как уже отмечалось, зависит от напряжения разряда и от природы используемых ионов. Для повышения скорости распыления следует выбирать давление газа по возможности высоким; при этом коэффициент распыления S должен быть близок к максимальному. [4]
Коэффициент распыления связан со структурой валентной оболочки атомов, поэтому его зависимость от атомного номера мишени характеризуется наличием осцилляции. Коэффициент распыления также чувствителен к структуре и качеству поверхности. В частности, ее ухудшение приводит к уменьшению коэффициента распыления. [5]
Коэффициент распыления в такой камере достигает 21 % по сравнению с 2 - 10 % для камер обычных конструкций. [6]
Коэффициент распыления не зависит от времени распыления вещества, плотности ионного тока и давления газа. Изменение коэффициента распыления N с увеличением Е происходит по сложному закону. Одни авторы рекомендуют считать, что N: Е ( при энергии до нескольких сотен электроновольт), другие, что N In Е для энергии в несколько килоэлек-троновольт. При дальнейшем увеличении энергии наступает максимум N, а далее коэффициент распыления уменьшается с ростом Е, что объясняется увеличением потерь на неупругие соударения. Nmax сдвигается в сторону больших значений Е при увеличении массы тг. [7]
Коэффициенты распыления или соответствующие им скорости осаждения для различных металлов, сплавов и даже диэлектриков различаются слабо. Возможность использовать этот метод для распыления самых разных материалов делает его привлекательным в случае получения многослойных пленок. [8]
Коэффициент распыления, определяемый как отношение числа выбитых атомов к числу ионов, падающих на мишень, является наиболее важным параметром, характеризующим процесс ионного распыления. Первостепенная задача каждой теории ионного распыления состоит в том, чтобы, не используя дополнительных подгоночных параметров, вычислять коэффициенты распыления на основании данных, характеризующих материал мишени и бомбардирующие ионы. Существует много способов экспериментального определения коэффициентов распыления. К ним относятся способ радиоактивных индикаторов, спектроскопические способы, способы, основанные на изменении резонансной частоты кварцевого кристалла, используемого либо в качестве мишени, либо в качестве подложки, и на изменении электрического сопротивления или работы выхода ( термоэлектронной эмиссии) материала мишени. Во всех способах калибровка осуществляется по непосредственному взвешиванию мишени. [9]
Коэффициент распыления может достигать довольно высоких значений; так, для пары Ag - Hg он составляет 50 атом / ион. [10]
Однако коэффициент распыления при давлениях выше 10 Па сильно уменьшается из-за обратной диффузии распыленных молекул к мишени и лишь около 10 % распыленных атомов осаждается на подложке. Повышенные давления приводят к увеличению содержания газовых включений в пленке. Вероятность внедрения молекул газа в осаждаемую пленку в значительной мере зависит от их энергии и температуры подложки. Как правило, концентрация газовых примесей в пленке падает с ростом температуры подложки. Влияние реактивных составляющих ( О2, N2 и др.) остаточного газа на евойства осаждаемой пленки весьма велико, так как интенсивность бомбардировки поверхности пленки частицами газа в несколько раз больше, чем интенсивность бомбардировки распыляемыми частицами. Реактивные газы могут появиться в рабочей камере в результате натекания или обратной диффузии из откачной системы. [11]
Измерения коэффициента распыления и средних скоростей распыляемых атомов ( которые намного больше, чем скорости испаряемых атомов) показывают, что распыление является весьма неэффективным процессом, так как обычно более 95 % энергии ионов выделяется в мишени в виде тепла. Коэффициенты распыления для разных материалов редко различаются более чем в 10 раз. Например, скорость распыления вольфрама в аргоне только в два раза меньше скорости распыления алюминия, в то время как скорости испарения этих двух металлов ( при 2000 С) различаются на девять порядков. [12]
Зависимости коэффициента распыления меди от энергии ионов аргона для об ласти высоких энергий, полученные различными авторами. [13]
Максимальное значение коэффициента распыления достигается при энергии Е, численно равной атомному весу бомбардирующих частиц. [14]
При идентичных условиях коэффициенты распыления для различных веществ имеют периодичность, обусловленную их положением в периодической системе элементов и являющуюся следствием периодичности в их теплотах сублимации, строении атомных оболочек и кристаллической структуре. Масса атомов мишени т входит в выражение для коэффициента распыления через коэффициент передачи энергии 4 / пЛ1 / ( т Л1) 2, где М - масса иона. Коэффициенты распыления от температуры мишени зависят слабо. Исключение составляет 00-ласть высоких температур, при которых становится существенным термическое испарение материала мишени; в этой области Томпсоном и Нельсоном [52] обнаружены некоторые аномалии. [15]
Страницы: 1 2 3 4