TẠO MÀNG MỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ

 o   TẠO MÀNG MỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ PHAÀN 1 PHUÙN XAÏ PHÚN XẠ LÀ GÌ? * Những nguyên tử bò bứt ra khỏi bề mặt của bất kỳ vật liệu nào bò bắn phá bởi những ion  PHÚN XẠ * Các ion khí trơ  PHÚN XẠ KHÔNG PHẢN ỨNG. Vd: màng Al, Cu, Ag, … * Các ion có phản ứng với bia  PHÚN XẠ PHẢN ỨNG Vd: màng Al 2 O 3 , ZnO, CrN, TiN CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ N ng l ng đ c truy n t nh ngă ượ ượ ề ừ ữ ion Ar + đ n bia ngế uyên tử để phá vỡ mối liên kết của nguyên tử trên bia Vd: - Dùng trường điện từ, bia nhôm Al bị bắn phá bởi những khí ion Ar + - Nguyên tử Al rời bia và phóng đến đế Vì sao phún xạ?? So với bốc bay - Phún xạ tạo màng có độ đồng đều hơn pp bốc bay - Dễ dàng tạo màng hơp kim CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ: NHỮNG HẠT PHÚN XẠ. CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ Phún xạ là một quá trình: 1. Những sự va chạm giữa các ion – bia 2. Truyền động lượng 3. Bắn ra những nguyên tử, đám nguyên tử hoặc những phân tử ở bề mặt bia. Quá trình cơ bản của phún xạ: - Từ khí trơ (Ar + ) được chuyển sang dạng plasma ( CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ Kết quả là: - Vật liệu từ bia sẽ hình thành màng trên đế (bia là đơn chất  màng đơn chất; bia hợp chất  màng hợp chất và mang tính chất của thin film). - Năng lượng trung bình của những hạt thoát ra khỏi bia khoảng 1 – 10 eV (có thể làm nóng đế) Yêu cầu về bia: - Bia phải có độ tinh khiết cao - Kích thước bia lớn có thể (để tạo màng có độ đồng đều cao - Hệ thống làm lạnh trên đế [...]... SUẤT PHÚN XẠ Hiệu suất phún xạ = tổng các nguyên tử phún xạ A / tổng các ion tới = NA / Ni HIỆU SUẤT PHÚN XẠ Hiệu suất phún xạ phụ thuộc vào: - Bản chất của bia - Bản chất của những ion (khí sạch, khí trơ, khí phản ứng) - Năng lượng tới của những ion - Góc tới BẢN CHẤT CỦA BIA NĂNG LƯNG CỦA ION GÓC TỚI Tỉ lệ hiệu suất (Yα/Y0) cao nhất ở khoảng 72o CẤU TẠO HỆ PHÚN XẠ KỸ THUẬT PHÚN XẠ 1 Chân không được tạo. .. Tốc độ: 200 l/s + Áp suất giới hạn: 10-10 torr -Chân không phún xạ: + Chân không tới hạn: 10-7 torr + Áp suất làm việc: 10-2  10-3 torr Hết phần 1: phún xạ PHẦN 2 PHÚN XẠ MAGNETRON PHÚN XẠ MAGNETRON Phún xạ Magnetron Nhắc lại: PHÚN XẠ LÀ GÌ? * Sự tương tác (va chạm) của những nguyên tử hay ion diễn ra trên bề mặt vật liệu dẫn đến quá trình phún xạ từ bề mặt * Đó là kết quả của quá trình truyền động lượng... phún xạ từ bề mặt * Đó là kết quả của quá trình truyền động lượng (xung lượng) của nhũng hạt tới * Khác với các kỹ thuật tạo màng từ pha hơi khác Kỹ thuật này không nóng chảy vật liệu Hay đây là quá trình bay hơi từ pha rắn  pha hơi mà không qua pha lỏng PHÚN XẠ Hạt tới Mô tả sự phún xạ MAGNETRON Magnetron bao gồm: -Bản Cathode: dùng làm nguồn điện tử -Bản Anode: nơi thu nhận điện tử -Kết hợp của điện... của phún xạ magnetron - Vật liệu cần phủ (bia): dùng để phún xạ được gắn chặt với một bản giải nhiệt (bản này được áp điện thế vào) Toàn bộ bia, bản giải nhiệt  Cathode Cathode được cách điện với đất - Từ trường do một vòng nam châm bên ngoài bao quanh và đối cực với một lõi nam châm ở giữa Chúng được nối từ với nhau bằng một tấm sắt (việc nối từ có tác dụng khép kín đường sức từ phía dưới) -Bằng. .. Kathod và làm phát xạ ra những điện tử thứ cấp Như vậy, nồng độ điện tử sẽ tăng, khi số điện tử được sản sinh bằng với số điện tử mất đi do quá trình tái hợp, lúc đó phóng điện tự duy trì Lúc này, khí phát sáng trên bề mặt bia, thế phóng điện giảm và dòng tăng nhanh Những điện tử năng lượng cao sinh ra nhiều ion và những ion năng lượng cao đập vào kathod làm phún xạ vật liệu bia và bức xạ các điện tử thứ... châm  các giá trò khác nhau của cường độ từ trường trên bề mặt bia -Vật liệu được phủ (đế): được nối đất (áp điện thế dương) Hệ phún xạ magnetron Đế (Athod) N (Kathod) S N N (a) Hình 2 Hệ magnetron phẳng và các đường sức từ trên bề mặt bia (b) N Sơ đồ minh hoạ của phún xạ magnetron Nguyên lý hoạt động Khi thế âm được áp vào hệ, giữa Kathod (bia) và Anod (đế _ vật liệu được phủ) sinh ra một điện trường... (thông thường một thể tích khí ở điều kiện thường luôn chứa một số điện tử và ion, 1 cm3 khí quyển trên mặt biển trung bình có gần 103 ion âm và dương được tạo nên bởi tia vũ trụ, tia tử ngọai và phóng xạ của môi trường xung quanh) Những điện tử và ion tạo thành thác lũ điện tử [1], những ion đập vào kathod và giải phóng các điện tử thứ cấp, các điện tử này được gia tốc trong điện trường đồng thời bò tác... điện từ trường vuông góc nhau Với những ứng dụng tạo màng trong môi trường plasma, ion dương được sinh ra bởi quá trình va chạm giữa các hạt trung hoà và những điện tử mang năng lượng Những điện tử trong môi trường plasma có độ linh động rất lớn Điều khiển các điện tử có độ linh động lớn này chính là điều khiển được plasma Plasma là gì? Bài toán tìm phương trình chuyển động của điện tử trong điện từ . Vì sao phún xạ? ? So với bốc bay - Phún xạ tạo màng có độ đồng đều hơn pp bốc bay - Dễ dàng tạo màng hơp kim CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ: NHỮNG HẠT PHÚN XẠ. CƠ CHẾ VẬT LÝ CỦA PHÚN XẠ Phún xạ là.  o   TẠO MÀNG MỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ PHAÀN 1 PHUÙN XAÏ PHÚN XẠ LÀ GÌ? * Những nguyên tử bò bứt ra khỏi bề mặt của bất kỳ vật liệu nào bò bắn phá bởi những ion  PHÚN XẠ * Các. ion khoảng 10 – 40 nm HIỆU SUẤT PHÚN XẠ Hiệu suất phún xạ = tổng các nguyên tử phún xạ A / tổng các ion tới = N A / N i HIỆU SUẤT PHÚN XẠ Hiệu suất phún xạ phụ thuộc vào: - Bản chất của