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        合金膜的溅射沉积方法

        来源真空技术网www.ismp.tw真空技术网整理作者真空技术网

        为使溅射系统所用靶的数量减少尽量用一个靶就能溅射沉积制取符合成分?#38774;?#33021;要求的合金薄膜可以采用合金靶复合镶嵌靶以及采用多靶溅射?#21462;?/p>

        一般说来在放电稳定状态下按照靶的成分各种构成原子分别受到溅射作用溅射镀膜比真空蒸镀和离子镀的一个优越之处在于:膜层的组分和靶的组分差别较小而且镀层组分稳定不过在有些情况下由于不同组成元素的选择溅射现象膜层的反溅射率以及附着力不同会引起膜层和靶的成分有较大的差别使用这种合金靶为了制取确定组分的膜除了根据实验配制特定配比的靶并尽量降低靶的温度之外还要尽可以降低基片温度以便减少附着率的差别并选择合适的工艺条件尽量减少对膜层的反溅射作用

        在有些情况下不易制?#22797;?#38754;积的均匀合金靶化合物靶这时可以采用由单元素组成的复合镶嵌靶靶表面的构成如图1所?#23613;?#20854;中图d所示的扇形镶嵌结构效果最好?#23376;?#25511;制膜的成分重复性也好从原理上讲不仅二元合金三元四元等合金膜都可以用这种方法制取

        合金膜的溅射沉积方法

        图1 各种不同结构的复合靶

        (a) 方块镶嵌靶(b) 圆块镶嵌靶(c) 小方块镶嵌靶(d) 扇形镶嵌靶

        为在溅射膜中做出相应的成分分布可采用如图2所示的镶嵌靶材图中是在一块Ti基体靶材的刻蚀区上钻孔镶嵌Al材料的复合靶用来制取Ti Al N合金膜或化合物膜由图中可以看出在基片的不同位置上膜成分是不同的Al材料的镶嵌位置和数量对应着确定的合金成分因此用这种方法制取各种成分的合金或化合物膜是十分方便的

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        图2 Ti-Al镶嵌复合靶

        多靶溅射的结构如图3所?#23613;?#20351;基片在两个以上靶的上方转动控制每种膜的沉积厚度为一个或几个原子层轮翻沉积这样就能制取化合物膜例如有人使用InSb和GaSb靶制得了In1-xGax Sb单晶膜虽然这种装置复杂一些但是通过控制基片的转动速度和改变各个靶上所加的电压可以得到?#25105;?#32452;分的膜按照镀膜的时间控制这些参数可以在膜厚的方向上?#25105;?#25913;变膜的组分而且能获得超晶格结构

        合金膜的溅射沉积方法

        图3 多靶溅射结构示意图

        当要求合金膜各成分之间相差很大时一般要采用辅助阴极法主阴极靶由合金的主要成分制成辅助阴极靶由合金的添加成分制成对各个靶同时进行溅射以形成合金膜通过调节辅助阴极靶的电流可以?#25105;?#25913;变合金膜中添加成分的数量

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        http://www.ismp.tw/application/sputter-coating/057177.html

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