Bài thuyết trình Màng từ dưới đây giới thiệu tới các bạn những nội dung về định nghĩa; sơ đồ bố trí các bộ phận thiết bị phún xạ; cơ chế thực hiện quá trình phún xạ; đặc điểm của các hạt nguyên tử trên bia.
LOGO MÀNG TỪ Học viên: Phạm Thị Xuân Hạnh LOGO LOGO Nội dung Định nghĩa Sơ đồ bố trí phận thiết bị phún xạ Cơ chế thực trình phún xạ Đặc điểm hạt nguyên tử bia LOGO Định nghĩa Màng từ lớp kim loại, hợp kim, oxit đa đơn tinh thể mỏng (0,01 - 10 μm) có tính chất từ Màng từ tạo cách: bốc bay chân không; phún xạ catôt; lắng đọng điện phân kim loại đế; phản ứng hoá học (đối với oxit) LOGO Sơ đồ bố trí Khí vào Bia Nguồn điện Phiến bán dẫn Đế Bơm chân khơng LOGO Cơ chế Dịng khí (Ar) bơm vào buồng chân không Dưới tác dụng điện trường, ngun tử khí Ar bị iơn hóa Điện tử tăng tốc nhờ điện trường chuyển động tới anode, chúng tiếp tục gây iơn hóa ngun tử Ar Các ion Ar tăng tốc điện trường chuyển động tới catode, va chạm với vật liệu bia, truyền động làm bắn hạt vật liệu bia điện tử thứ cấp Các hạt vật liệu bia bị phún xạ đưa tới bề mặt phiến đế lắng đọng tạo màng mỏng đó, cịn điện tử thứ cấp tới anode góp phần tăng cường q trình ion hóa ngun tử Ar Lớp phủ màng Nguyên tử phún xạ từ bia Đường cảm ứng từ Nam châm Ar -> Ar+ + e- LOGO Cơ chế Các nguyên tử tập hợp lại thành cụm đế Khi cụm đủ lớn liên kết lại hình thành màng (gồm số lớp nguyên tử) Từ lớp ban đầu màng tiếp tục phát triển, ko phải phát triển đồng cho bề mặt, mà phát triển theo hướng có lượng tự thấp Hình thái màng mỏng khác tuỳ thuộc: nhiệt độ đế, lượng (hay áp suất) ion Ar LOGO Cơ chế - Trong trình phún xạ, ta lợi dụng ion thứ cấp hình thành để • tăng tốc độ tạo màng • giảm áp vào bia (catode) • giảm áp suất dòng Ar -> Kỹ thuật gọi phún xạ magnetron -Trong kỹ thuật ta áp từ trường vào bia Từ trường giữ electron thứ cấp dao động đường sức từ quanh bia -Các electron dao động gần bề mặt bia góp phần ion hố nhiều ngun tử Argon Chính điều tăng tốc độ trình tạo màng mỏng LOGO Đặc điểm - Trước hết, nguyên tử vật liệu bia bị phún xạ ngồi bia trung hịa điện tích, nên chuyển động chúng khơng phụ thuộc chiều điện trường mà định va chạm với ion Ar+ - Năng lượng liên kết hạt nguyên tử vật liệu bia phụ thuộc vào nhiều yếu tố : • thơng số ion Ar tham gia va chạm • định hướng tinh thể, v.v… Ví dụ, giá trị vật liệu Ge dùng ion Ar+ có động 1.2 KeV vào khoảng ~ 15 eV - Do có động lớn nên hạt nguyên tử vật liệu bia gây hiệu ứng phụ nhiễm bẩn thứ cấp, v.v… ... phún xạ Cơ chế thực trình phún xạ Đặc điểm hạt nguyên tử bia LOGO Định nghĩa Màng từ lớp kim loại, hợp kim, oxit đa đơn tinh thể mỏng (0,01 - 10 μm) có tính chất từ Màng từ tạo cách: bốc bay... mặt phiến đế lắng đọng tạo màng mỏng đó, điện tử thứ cấp tới anode góp phần tăng cường q trình ion hóa ngun tử Ar Lớp phủ màng Nguyên tử phún xạ từ bia Đường cảm ứng từ Nam châm Ar -> Ar+ + e-... kết lại hình thành màng (gồm số lớp nguyên tử) Từ lớp ban đầu màng tiếp tục phát triển, ko phải phát triển đồng cho bề mặt, mà phát triển theo hướng có lượng tự thấp Hình thái màng mỏng khác tuỳ