Alaşım Film için Serpme Biriktirme Yöntemi

Püskürtme sisteminde kullanılan hedeflerin sayısını azaltmak için, bir hedefin, bileşim ve performans gereksinimlerini karşılayan alaşım filmlerini püskürtmesi ve biriktirmesi beklenir. Bu durumda alaşım hedefler, kompozit inlay hedefleri ve çoklu hedef püskürtmeli kullanılabilir.

Genel olarak, durgunluk durumunda, hedefin bileşimine göre, çeşitli kurucu atomlar sırasıyla püskürtmeye tabi tutulur. Vakum buharlaştırma ve iyon kaplama ile karşılaştırıldığında püskürtme tabakasının bir avantajı, film tabakası ve hedef bileşimi arasındaki farkın küçük olması ve kaplama bileşiminin daha kararlı olmasıdır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, farklı bileşim elemanlarının seçim püskürtme özelliği, farklı ters püskürtme oranı ve filmin yapışma kuvveti nedeniyle, film tabakasının ve hedefin bileşimi büyük ölçüde farklı olabilir. Bu tür bir alaşım hedefi kullanıldığında, belirli bileşenlerin filmini elde etmek için, substratın sıcaklığının, deneye göre spesifik hedefin formüle edilmesine ek olarak yapışma oranındaki farkı azaltmak için mümkün olduğunca azaltılmalı ve en aza indirilmelidir. hedefin sıcaklığı. Ayrıca, uygun işlem koşulları film üzerindeki ters püskürtme etkisini azaltacaktır.

Bazı durumlarda, geniş alanlı bir alaşımlı alaşım hedefi veya bileşik bir hedef hazırlamak zordur. Böylece, tek elemanlardan oluşan kompozit mozaik hedefi kullanılabilir. Hedefin yüzey bileşimi Şekil 1'de gösterilmiştir. Bunlar arasında fan şeklindeki mozaik yapı (d) en etkili olanıdır, filmin kompozisyonunu kontrol etmek kolaydır ve tekrarlanabilirlik de iyidir. Prensip olarak, sadece ikili alaşımlar değil, aynı zamanda üçlü, dörtlü alaşım filmler de bu yöntemle yapılabilir.

Şekil.1. Farklı yapıda kompozit hedefler

(a) Kare Mozaik Hedef (b) Yuvarlak Mozaik Hedef (c) Küçük Yuvarlak Mozaik Hedef (d) Fan şeklindeki Mozaik Hedefi

Çoklu hedef püskürtme yapısının yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. Alt tabaka iki veya daha fazla hedefin üzerinde döndürülür ve her filmin birikim kalınlığı bir veya birkaç atomik katman olarak kontrol edilir ve film birikir. Böylece bir bileşik film elde edilebilir. Örneğin, In1-xGax Sb tek kristal filmi InSb ve GaSb hedefleri tarafından hazırlandı. Bu cihaz karmaşık olmasına rağmen, substratın dönme hızının kontrol edilmesi ve her bir hedefe uygulanan voltajın değiştirilmesi ile herhangi bir bileşen film elde edilebilir. Bu parametreler, kaplama süresine göre kontrol edilebilmekte, filmin kompozisyonu film kalınlığı yönünde değiştirilmekte ve süper yapılı yapı elde edilebilmektedir.

İncir. 2. Çok hedefli püskürtme yapısının şematik diyagramı

Filmin bileşenleri arasındaki fark büyük olduğunda yardımcı katot yöntemi genellikle kullanılır. Ana katot hedefi, alaşımın ana bileşeninden yapılır ve yardımcı katot hedefi, alaşımın ilave bileşeninden yapılır. Her bir hedef, alaşım filmi oluşturmak için aynı anda püskürtülür. Yardımcı katot hedefinin akımını ayarlayarak, alaşım filmdeki ilave bileşenlerin miktarı keyfi olarak değiştirilebilir.