Метод магнетронного распыления

мишени в плазме.
Действие магнетронного распылителя основано на распылении материала мишени-катода при его бомбардировке ионами рабочего газа, образующимися в плазме тлеющего разряда. Основные элементы магнетронной распылительной системы - это катод, анод и магнитная система, предназначенная для локализации плазмы у поверхности мишени – катода. 
На катод подаётся постоянное напряжение от источника питания. Основные преимущества магнетронного способа распыления – высокая скорость нанесение плёнки и точность воспроизведения состава распыляемого материала. 

В ходе эксперимента использовались два магнетрона: верхний и нижний.

газа MCV-500SCCM-D

Вакуумметр ионизационный-термопарный ВИТ-2

2,13 – аноды; 3,14 – изолятор; 4 – графитовая мишень марки МПГ-6; 5 – подложка; 6 –подачa рабочего газа; 7 – откачка газа; 8- заземления, 9- водоохлаждения магнетрона, 10 – контроллер расхода газа; 11 – газовая смесь Ar+H(40%); 15,17 – подача напряжение, 1*2*3*- число магнитов

кремний с
буферным слоем меди

на камере составило 1*10-2 мм.рт.ст. Скорость потока газа варьировалась 6-8 sccm в зависимости от давления газа к расходомеру. Растояния от катода до подложки во всех экспериментах была равна 3 см. Напряжение на нижнем магнетроне поддерживалось постоянным 500В, в то время как напряжение верхнего магнетрона варьировалось от 150 до 300 В с шагом 50 В. Пленки напылялись на кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111]. Время напыления 3 часа.
Первая серия экспериментов была проведена с использованием всех трех магнитов на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111].
Вторая серия экспериментов была проведена с использованием двух магнитов на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111].
Третья серия экспериментов была проведена с использованием одного магнита на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111].

Аr+H2(40%) и робочие давление на камере составило 10-2 мм.рт.ст. Сначала проводилось напыления буферного слоя меди в течение 15 мин, затем подложку переместили ко второму нижнему магнетрону, для напыления углерода на буферный слой меди, весь процесс напыление проводилось в вакууме. Скорость потока газа варьировалась 6-8 sccm в зависимости от давления газа к расходомеру. Растояния от катода до подложки во всех экспериментах была равна 3 см. Напряжение на нижнем магнетроне поддерживалось постоянным 500В, в то время как напряжение верхнего магнетрона варьировалось от 150 до 300 В с шагом 50 В. Пленки напылялись на кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111]. Время напыления 3 часа.
Первая серия экспериментов была проведена с использованием всех трех магнитов на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111].
Вторая серия экспериментов была проведена с использованием двух магнитов на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111].
Третья серия экспериментов была проведена с использованием одного магнита на верхнем магнетроне. Напряжение верхнего магнетрона была от 150 до 300 В с шагом 50 В. Кремниевые подложки с ориентациями [100] и [111]

жоғарғы вакуум жағдайында материалдарды термиялық тозаңдату әдістемелерінің жетілдірілген түрі. MBE әдісі берілген қалыңдықтың моноатомдық тегіс гетероқұрылымдарды және берілген легирлеу профилдарымен бірге өсіруге мүмкіндік береді. MBE қондырғысында «in situ» атты камерамен үлгілердің өсу кезіндегі сапасын зерттеуге болады.
MBE әдісінің идеясы8 ші суретте берілген, блок-схемалы технологиялық қондырғының көмегімен түсіндіруге болады. Атомның немесе молекуланың ағындары арқасында сұйық буының немесе қатты материалдың, сублимациясының эффузиондық ұяшықтар генерацияның (I) зонасында құралады. Атомның ( молекулалардың) ағындары төсеніштерге жіберіледі, араласу зонасынан өтіп (II) , және зонаның өсуіне қамалайды, соның нәтижесінде құрамына керек заттардан үлгі құралады.

(жабысқақ) төсенішке атомдар мен молекулардың құралымдардың байланысуын қамтыйды;
• Миграция (беттікдиффузия) жабысқақ атомдардың төсеніштің бетінде диссоциациалану молекулары (ыдырау) байланысады;
• Гетероструктуралардың тұтастық құрамдас бөлігіндеатомдардың түзілуі, төсеніштіңкристалдық торынанемесе өскелең моноатомдық қабаттың түзілуі;
• Термиялық десорбциялық (үзіп алу) атомдар, кристалдық ауа тартқыштың түзілмеуі;
• Құрылымдану мен екі еселі өсу кристалдарының төсеніште немесе үстіңгі қабатында өсуі;
• Кристалдық құрылымдағы өзара атомдардың араласуы [14].

компонентті эффузиондық ұяшықтар, 5 - легирлеуші қоспаның эффузиондық ұяшығы; I – молекулалық шоқтарының генерациясыныңаймағы, II – шоқтардың араласу аймағы, III – төсеніштің кристалдану аймағы
Сурет 7– MBE қондырғының сызбасы [14]