Cтраница 4
Материал испарителя может переноситься в осаждаемую пленку также в виде летучего окисла. Поэтому степень загрязнения пленки зависит от давления и состава остаточных газов в вакуумной камере, от химической активности материала испарителя и летучести его окислов. Важно также, чтобы при рабочей температуре не происходило химической реакции или взаимного растворения испаряемого вещества и испарителя, так как при этом также могут образовываться летучие продукты. [46]
В сверхвысоковакуумных системах газовыделение, обусловленное испарителями, намного превышает вклад всех остальных процессов выделения газа. Все преимущество таких систем в отношении глубины вакуума оказывается совершенно бесполезным до тех пор, пока исходная чистота испаряемого вещества и материала испарителя не будут улучшены до соответствующего уровня, а методы предварительного их обезгаживания не будут отработаны до требуемого совершенства. [47]
Увеличение потерь в конденсатах связано, вероятно, как с отклонением от стехиометрии состава, так и с внедрением в пленку материала испарителя ( Та), присутствие которого в количестве 2 вес. [48]
Важным фактором воспроизводимости параметров пленочных элементов и улучшения их электрических свойств является чистота пленки. Загрязнения напыленной пленки происходят вследствие некачественной очистки поверхности подложки ( в частности и от адсорбированных газов), недостаточно высокого вакуума ( имеет значение и состав остаточного газа) и низкого давления насыщенного пара материала испарителя при температуре испарения. Повышение температуры подложки и скорости испарения способствует десорбции газа из пленки и улучшает ее состав. [49]
Большое значение для успешного применения метода взрывного испарения имеет выбор формы испарителя. В большинстве описанных в литературе устройств испарителем является плоская полоса или плоскость с небольшим углублением. Материал испарителя выбирают с учетом возможности получения необходимой температуры и устранения нежелательных реакций с материалом испаряемого сплава. Следует отметить, что вероятность разрушения тигля из-за растворения в нем испаряемого вещества при взрывном методе меньше, чем при других видах испарения, так как необходимые для разрушения диффузионные процессы не успевают пройти при быстром испарении всей порции сплава, попадающего в тигель. [50]
Температуры плавления, приведенные в табл. 6, несколько ниже температур плавления чистых окислов, но все же они значительно выше рабочих температур испарителей. Аналогично, максимальные рабочие температуры, указанные в табл. 6, не всегда достижимы в условиях вакуума, так как в этом случае могут возникать дополнительные ограничения. При оценке соответствующего окисла, использующегося в качестве материала испарителя, важным фактором является термодинамическая стабильность. Первые пять окислов, перечисленные в табл. 7, имеют достаточно высокие свободные энергии диссоциации для поддержания пар-циональных давлений кислорода ниже 10 - 12 мм рт. ст. при температуре 2000 С. Окислы ТЮ2 и NiO не могут быть использованы в качестве материалов для испарителей, так как они очень легко разлагаются. Применение SiO2 ограничено, так как она легко отдает кислород некоторым металлам, могущим образовывать окислы с большой термодинамической стабильностью. Так, SiO2 в контакте с А1 или Mg быстро отдает кислород, даже при температуре ниже 1000 С. Другие металлы, такие как Ag, Аи и Pt, не вступают в химическую реакцию, однако температура их испарения близка к температуре размягчения стеклообразного кремнезема или превышает ее. [51]
Наиболее совершенным методом нагрева является бомбардировка испаряемого вещества сфокусированным электронным лучом. Таким методом испаряют тугоплавкие металлы. Нагрев электронной бомбардировкой позволяет избежать непосредственного контакта тугоплавких испаряемых веществ с материалом испарителя в зоне расплава, что устраняет загрязнения пленок. [52]