Đang tải... (xem toàn văn)
Khác với phương pháp bay bốc nhiệt, phún xạ không làm cho vật liệu bị bay hơi do đốt nóng mà thực chất quá trình phún xạ là quá trình truyền động năng. Vật liệu nguồn được tạo thành dạng các tấm bia (target) và được đặt tại điện cực (thường là cathode), trong buồng được hút chân không cao và nạp khí hiếm với áp suất thấp (cỡ 10−2 mbar). Dưới tác dụng của điện trường, các nguyên tử khí hiếm bị ion hóa, tăng tốc và chuyển động về phía bia với tốc độ lớn và bắn phá bề mặt bia, truyền động năng cho các nguyên tử vật liệu tại bề mặt bia. Các nguyên tử được truyền động năng sẽ bay về phía đế và lắng đọng trên đế. Các nguyên tử này được gọi là các nguyên tử bị phún xạ. Như vậy, cơ chế của quá trình phún xạ là va chạm và trao đổi xung lượng, hoàn toàn khác với cơ chế của phương pháp bay bốc nhiệt trong chân không.
Seminar thảo luận nhóm công nghệ nano Hello! Nhóm 10 Ngô Mạnh Hùng – Trần Văn Hiệp Đồng Xuân Minh – Đoàn Quang Sơn ADS It is time to change the status quo! Together we can make smarter, better, more affordable products for the markets of today and tomorrow! - If you are an LCD screen, LED or an OLED manufacturer we would love the opportunity to show you how our technology can take your business to the next level! - If you are in the business of making smart-phone or tablet computers we are excited about the opportunity to help you make more affordable as well as higher performance products! - If you are manufacturing or designing thin-film batteries our technology can help you to leapfrog competition! We would appreciate the opportunity to explain how we could this! - If you are using high cost magnetron sputtering process we might be able to help you to reduce your Clear Metals Inc equipment, material, labour as well as overall manufacturing costs! We would love to explore how we could help your business! Let’s talk! Chế tạo màng mỏng phương pháp phún xạ Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng Đình Long Các phương pháp chế tạo màng mỏng Nội dung ◉Cơ chế phún xạ ◉Hiệu suất phún xạ ◉Định luật phân bố cosin ◉Các yếu tố ảnh hưởng lên tốc độ lắng đọng ◉Các loại bia phún xạ ◉Ưu nhược điểm phương pháp “ Phún xạ phương pháp sử dụng ion phóng điện cao áp để thực “đánh bật” nguyên tử từ bia khỏi bề mặt lắng đọng chúng đế Cơ chế phún xạ Cơ chế phún xạ Bắn ion có động đủ lớn lên bề mặt bia (catot) Trong lớp nguyên Năng lượng nguyên tử tử xảy trình va lớn chạm lượng liên kết mạng Nguyên tử thoát khỏi bề mặt bia Cơ chế phún xạ - Phún xạ xuôi - Phún xạ ngược Có thể xảy theo chế : - Năng lượng ion thấp - Năng lượng ion trung bình - Năng lượng ion cao Hiệu suất phún xạ Hiệu suất bắn phá Xác suất lắng đọng số nguyên tử thực tế lắng đọng đế số nguyên tử thoát khỏi bia ion bắn phá lên bia - Liên kết hóa học Năng lượng truyền nhờ va chạm bia - Góc bắn phá ion bề mặt bia số nguyên tử thoát khỏi bia - Kích thước bia Kích thước chuông chân không Khoảng cách từ bia đến đế Áp suất , … Hiệu suất phún xạ Phụ thuộc lượng ion Phụ thuộc vào chất bia Hiệu suất phún xạ + He (4 đvnt) Ar Be(9) Al(27) Si(28) Cu(64) Ag(108) W(184) 0,24 0,16 0,13 0,24 0,2 0,01 0,51 1,05 0,5 2,35 2,4 0,57 0,35 0,82 0,42 2,05 3,3 1,0 + (40 đvnt) + Xe (135 đvnt) Hiệu suất bắn phá magnetron cao áp chiều ion lượng 500 eV bia kim loại Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lắng đọng màng Dòng ◉ Tăng công suất phún xạ không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ lắng đọng ◉ Số ion bắn lên catot tỉ lệ thuận với mật độ dòng Áp suất nhiệt độ đế Áp suất : tang áp suất –> mật độ ion( mật độ dòng tăng) Khi công suất phún xạ giữ không đổi tốc độ lắng đọng tăng theo mật độ dòng (tăng theo áp suất phún xạ) Nhiệt độ đế : đa số trường hợp không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ lắng đọng Các loại bia phún xạ Các loại bia phún xạ Bia kim loại Bia hợp kim Bia hợp chất chứa Oxy Định luật phân bố cosin Định luật phân bố cosin Công thức : Ii = Incos(Ɵ) Trong đó: In số hạt nằm phương pháp tuyến với mẫu đơn vị thời gian Ii số hạt nằm phương hợp với phương pháp tuyến góc Ɵ Định luật phân bố cosin Ưu nhược điểm phương pháp phún xạ Ưu điểm 1, 2, 3, Phún xạ tất loại vật Bia để phún xạ dùng lâu Đặt bia theo nhiều hướng , liệu lớp phún xạ mỏng dùng bua diện tích lớn , nguồn “bốc bay” lớn 4, 5, 6, Với magnetron , chế tạo màng Quy trình phún xạ ổn định , dễ Độ bám dính màng với đế mỏng từ bia có cấu hình đa lắp đặt , dễ tự động hóa tốt dạng, thiết kế theo hình dạng bề mặt đế Nhược điểm Tốc độ phún xạ nhỏ nhiều tốc độ bốc bay chân không Hiệu suất lượng thấp , hiệu suất sử dụng bia thấp Bia khó chế tạo đắt tiền , cần có làm lạnh bia nóng lên lượng phún xạ tập trung lên bia Các tạp chất nhiễm từ thành chuông, chuông hay từ anot nhiễm vào màng Thanks! ANY QUESTIONS? [...]... bia phún xạ Bia kim loại Bia hợp kim Bia hợp chất chứa Oxy Định luật phân bố cosin Định luật phân bố cosin Công thức : Ii = Incos(Ɵ) Trong đó: In là số hạt nằm trên phương pháp tuyến với mẫu trong 1 đơn vị thời gian Ii là số hạt nằm trên phương hợp với phương pháp tuyến 1 góc Ɵ Định luật phân bố cosin Ưu và nhược điểm của phương pháp phún xạ Ưu điểm 1, 2, 3, Phún xạ được tất cả các loại vật Bia để phún. .. loại vật Bia để phún xạ dùng được lâu Đặt được bia theo nhiều hướng , liệu do lớp phún xạ rất mỏng có thể dùng bua diện tích lớn , là nguồn “bốc bay” rất lớn 4, 5, 6, Với magnetron , chế tạo màng Quy trình phún xạ ổn định , dễ Độ bám dính của màng với đế mỏng từ bia có cấu hình đa lắp đặt , dễ tự động hóa rất tốt dạng, có thể thiết kế theo hình dạng bề mặt đế Nhược điểm Tốc độ phún xạ nhỏ hơn nhiều tốc... công suất phún xạ không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ lắng đọng ◉ Số ion bắn lên catot tỉ lệ thuận với mật độ dòng Áp suất và nhiệt độ đế Áp suất : tang áp suất –> mật độ ion( mật độ dòng tăng) Khi công suất phún xạ được giữ không đổi thì tốc độ lắng đọng tăng theo mật độ dòng (tăng theo áp suất phún xạ) Nhiệt độ đế : đa số trường hợp không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ lắng đọng Các loại bia phún xạ Các loại... Hiệu suất phún xạ Phụ thuộc năng lượng ion Phụ thuộc vào bản chất của bia Hiệu suất phún xạ + He (4 đvnt) Ar Be(9) Al(27) Si(28) Cu(64) Ag(108) W(184) 0,24 0,16 0,13 0,24 0,2 0,01 0,51 1,05 0,5 2,35 2,4 0,57 0,35 0,82 0,42 2,05 3,3 1,0 + (40 đvnt) + Xe (135 đvnt) Hiệu suất bắn phá magnetron cao áp 1 chiều bằng ion năng lượng 500 eV đối với bia kim loại Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lắng đọng màng Dòng... phún xạ nhỏ hơn nhiều tốc độ bốc bay chân không Hiệu suất năng lượng thấp , hiệu suất sử dụng bia thấp Bia khó chế tạo và đắt tiền , cần có bộ làm lạnh vì bia nóng lên do năng lượng phún xạ tập trung lên bia Các tạp chất nhiễm từ thành chuông, trong chuông hay từ anot có thể nhiễm vào trong màng Thanks! ANY QUESTIONS? ...Hiệu suất phún xạ Hiệu suất bắn phá ion Xác suất lắng đọng Hiệu suất phún xạ Hiệu suất bắn phá Xác suất lắng đọng số nguyên tử thực tế lắng đọng trên đế số nguyên tử thoát khỏi bia một ion bắn phá lên bia - Liên kết hóa học Năng lượng truyền đi ... business! Let’s talk! Chế tạo màng mỏng phương pháp phún xạ Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng Đình Long Các phương pháp chế tạo màng mỏng Nội dung ◉Cơ chế phún xạ ◉Hiệu suất phún xạ ◉Định luật phân... bia phún xạ ◉Ưu nhược điểm phương pháp “ Phún xạ phương pháp sử dụng ion phóng điện cao áp để thực “đánh bật” nguyên tử từ bia khỏi bề mặt lắng đọng chúng đế Cơ chế phún xạ Cơ chế phún xạ Bắn... thời gian Ii số hạt nằm phương hợp với phương pháp tuyến góc Ɵ Định luật phân bố cosin Ưu nhược điểm phương pháp phún xạ Ưu điểm 1, 2, 3, Phún xạ tất loại vật Bia để phún xạ dùng lâu Đặt bia theo