CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG SPUTTERING -DC sputtering -RF sputtering -Magneton sputtering BỐC BAY LASER XUNG (Laser Pulze Deposition-PLD) EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular Beam Epitaxy-MBE) SPUTTERING Cơ chế: + ion hóa hạt trung hịa ion + Tăng tôc ion từ trường bắn phá bia, nguyên tử bia lắng đọng đế DC SPUTTERING + Dùng hiệu điện chiều + Khí thường dùng Ar, He + Áp suất khoảng 10-7 torr + Bia phải dẫn điện + Bia bị bắn phá chu kỳ âm HĐT RF SPUTTERING + Dùng hiệu điện xoay chiều + Bia không cần phải dẫn điện + Dùng phối trở kháng để tăng cơng suất bảo vệ dịng điện + Bia bị bắn phá chu kỳ dương âm HĐT MAGNETON SPUTTERING + Dùng hiệu điện DC xoay chiều + Đặt từ trường bia nhằm giam hãm electron ion giúp tăng va đập Ar+ vào bia nhiều + Bia bị bắn phá chu kỳ dương âm HĐT ƯU ĐIỂM: + Dễ tạo màng đa lớp nhờ tạo nhiều bia khác + Độ bám dính màng lên đế cao (do động hạt lớn) + Độ mấp mô bề mặt thấp + Tính độ dày xác (tương đối bốc bay) + Rẻ tiền, dễ thực hiện, khai triển đại trà ƯU ĐIỂM: + Không thể tạo màng đơn tinh thể + không tạo độ dày xác cao + Các chất có hiệu suất phún xạ khác nên việc tổ hợp bia tạo màng đa lớp trở nên phức tạp PPBB BẰNG XUNG LASER (pulsed-laser deposition) + Dùng chùm laser có xung cực ngắn công xuất lớn ƯU ĐIỂM: + Vật liệu làm bia đa dạng, cần kích thước nhỏ + Chiếu xuyên qua vật liệu suốt vào buồng chân không mà không bị giảm lượng + Ion hóa bia có lượng ion hóa lớn + Tạo màng siêu mỏng, siêu cứng, chất lượng cao + Dùng nhiều bia để tạo màng đa lớp NHƯỢC ĐIỂM: + Có thể xuất phân tử lớn + khó kiểm sốt xác độ dày + bề mặt màng đế gồ gề PP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular-beam-epitaxy) + Đặt môi trường có cơng suất cao 10-9 Torr + Tỉ lệ va chạm nguyên tử thấp, hạt đến lắng đọng đế + người ta thường dùng kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ lượng cao (RHEED) ( kiểm sốt q trình mọc màng thông qua phổ nhiễu xạ điện tử ghi trực tiếp ) + Tốc độ phát triển màng 1 m / h ƯU ĐIỂM: + Tốc độ mọc màng khống chế xác đến lớp nguyên tử + Tạo màng đơn tinh thể đế đơn tinh thể + Có thể tạo thành đảo nhỏ hay lớp nguyên tử, quan trong chế tạo bán dẫn NHƯỢC ĐIỂM: + hệ MBE vận hành phức tạp tốn 106 USD Ảnh chụp thiết bị MBE William R Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory cho phép chế tạo màng mỏng ôxit gốm Atomic structure of graphene