CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1.1.Khảo sát thế phún xạ theo áp suất riêng phần của nitơ.
Để tạo màng TiN cĩ điện trở suất thấp nhất, cần tạo màng cĩ cấu trúc tinh thể
tốt, hướng phát triển ưu tiên đặt trưng của màng, để giảm bớt sự tán xạ của điện tử, đây chính là nguyên nhân giảm độ linh động của điện tử. Nhưđã trình bày trong phần tổng quan, mặt (200) là mặt khơng phân cực, cho kết quả điện trở suất của màng nhỏ, đĩ là do điện tử khơng bị tán xạ khi di chuyển dọc theo mặt này. Cĩ nhiều phương pháp lắng
đọng màng TiN cho kết quả như đã đề cập trên, chủ yếu cấp đủ năng lượng cho các nguyên tố hấp phụ bề mặt như titan và nitơ tạo cho chúng cĩ độ linh động đủ để di chuyển trên bề mặt và khuếch tán qua biên, tìm đúng những vị trí thích hợp trong màng tạo ra hợp thức tốt, mặt phát triển chủđạo là mặt (200). Cơng trình [29] cấp năng lượng cho các nguyên tố hấp phụ bề mặt bằng cách áp thế âm vào đế, để tăng cường những ion dương mang năng lượng đến đế, điều này chỉ áp dụng cho đế là kim loại. Cơng trình [17,33,24,26] tăng nhiệt độđế và chỉ áp dụng cho loại đế chịu nhiệt cao. Ngồi ra cơng
trình [28] dùng hỗ trợ chùm ion năng lượng cao bằng súng bắn ion, phương pháp này
địi hỏi thiết bị hiện đại. Tất cả những phương pháp trên đều cĩ hạn chế. Trong luận văn này, chúng tơi chọn phương pháp đơn giản, dùng phún xạ magnetron gần cân bằng để
hạt tới cấp đủ năng lượng cho đế. Thế phún xạ là yếu tố quyết định năng lượng của hạt
đến đế, do đĩ cần tìm thế ngưỡng cho từng áp suất riêng phần của nitơ.
Do hệ magnetron gần cân bằng nên xảy ra hiện tượng khuếch tán lưỡng cực. Khi thế phún xạ tăng, năng lượng dịng ion dương (Ar+, N2+, N+) đập vào màng lớn. Nhờ vào sự truyền xung lượng xảy ra giữa ion dương với nguyên tử hấp phụ bề mặt như titan và nitơ, làm tăng độ linh động của chúng. Các nguyên tử này dễ dàng khuếch tán vào cạnh biên hạt và neo lại những vị trí thích hợp, tạo hợp thức tốt giữa titan với nitơ, dẫn đến giải phĩng năng lượng và hạ thấp năng lượng bề mặt, tức là làm tăng năng lượng biến dạng nên cường độ mặt (111) giảm, mặt (200) cĩ năng lượng bề mặt thấp nhất. Vì vậy, mặt này thường phát triển trội khi tăng thế phún xạ. Ngược lại, mặt (111) cĩ năng lượng căng nhỏ nhất, nên mặt này thường cĩ cường độ giảm khi tăng thế phún xạ. Ngồi ra khi màng tinh thể hơn sẽ xuất hiện thêm mặt (311). Như vậy, khi mặt (311) khơng tồn tại thì điện trở suất của màng phụ thuộc vào mặt (200) là chủ yếu.
Đồng thời, khi màng tinh thể hơn, mặt (311) xuất hiện, thì độ linh động của điện tử tăng thêm nên điện trở suất của màng giảm.