КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Вплив іонного бомбардування підкладки на властивості плівок
Для зміни фізичних і хімічних властивостей використовують іонне бомбардування плівок в процесі їх росту як власними, так і сторонніми атомами (іонами) різних хімічних елементів. Використовують іони з енергією 101-104 еВ в кількості 0,1…100% від загальної перенесеної робочої речовини на підкладку. В основі взаємодії прискорених іонів з плівкою, що конденсуються, лежить іонне розпилення сторонніх і основних атомів плівки, а також інших процесів: а) Проникнення вглиб плівки чи підкладки; б) радіаційні порушення і нагрівання поверхні конденсації; в) стимулювання хімічної реакції на поверхні; г) виникнення іонно-електронної та навіть фотонної емісії та інше. Розглянемо кількісну залежність кількісного зв’язку складу плівки від двох факторів - взаємною хімічною активністю металу і азоту і іонного бомбардування при одержанні нітриду тітану. Нехай на підкладку надходить потік атомів азоту К. Частина атомів взаємодіє з металом утворюючи нітрид, а також один з одним N+N= N2, що залишають підкладку.
Час (а) життя атому азоту до утворення МеN визначається взаємного активністю металу та азоту, що характеризується різницею електронегативностей ∆Х Ме-N. Час (в) до утворення молекули азоту N2 пропорційний електронегативності азоту Х N -N. Тому зміна кількості атомів азоту n на одиницю поверхні конденсації в одиницю часу.
,
де - коефіцієнт, що враховує втрату атомів в азоту.
За рахунок їхньої взаємодії з Ме та N. Кількість атомів, що беруть участь в синтезі МеN:
Щоб оцінити вплив іонного бомбардування на величину МеN віднімемо величину (К, е)∙t, що враховують втрату частини атомів азоту з поверхні росту з поверхні росту за рахунок іонностимульваної десорбції (К1 – потік іонів на поверхню росту С – коефіцієнт, що показує, яку частину іонів з потоку К, десорбуєть азот).
Будемо мати
МеN =
Висновок: Чим більше ɑ час життя атому до утворення MeN, тим менше утворюється MeN. Тому що більшість атомів під дією іонного бомбардування. З точки зору механізмів взаємодії іонів з поверхнею твердого тіла чи плівки. Весь діапазон енергій ділять на три інтервали: малі (0), середній () і високі (10). Малі енергії – Процес конденсації відбувається адсорбування атому на поверхні, дифузія по поверхні, фіксація в потенційних ямах Ревипаровування. Існує поняття «критична температура підкладки» і «критична густина потоку атомів». Середні енергії – іде очищення поверхні від сторонніх атомів, що призводить до кращого захоплення атомів, які налітають на поверхню. Одночасно надає швидкість конденсації. Високі енергії – кількість відбитих атомів збільшується за рахунок десорбції, випаровування, але частина проникає вплив підкладка плівок, утворюються радіаційний порушення решітки.
Процес старіння тонких плівок Процес старіння проходить в плівках із метастабільних металевих сплавів. Існує природне старіння (упорядковане кристалічних структур) і штучне при нагрівання. Класифікація процесів старіння 1. Фізико – хімічні 2. Фазові 3. Макро і субструктурні 4. Процеси старіння під дією фізичних полів Можуть виділятися стабільні фази SnS → SnS2 метастабільні в плівках Al – Cu в Al досягає 12%. Cr → CrO → Cr2O3 Основні явища що проходять в процесі старіння: 1. Різні форми впорядкування · Впорядкування атомів · Перехід від аморфної структури (ближній порядок до кристалічної) (____________) · Рекристалізація · Упорядкування різних мікродефектів 2 Утворення неврівноважених станів зі значною часткою поверхневої енергії в загальному енергетичному балансі
1) Утворення мікропор 2) Полігонізація (переміщення дислокацій з утворенням (__________) блоками мозаїки) Процеси старіння відіграють велику роль в стабільності роботи елементів мікроелектроніки. Технології отримання наноплівок Підготовка поверхні Підкладка (поверхня напилення повинна мати однорідний склад, мінімальну шереховатість поверхні, високу електричну і механічну міцність, теплостійкість, хімічну інертність К.Т.Р розпилюваного матеріалу або близький до нього. Практично не можливо підібрати підкладку, яка б в повній мірі відповідала вказаним вимогам. Тому при виборі матеріалу покриття і основи керуються оптимальними параметрами, які необхідно отримати.
Вимоги до ідеальної поверхні
Вибрати підкладку, яка відповідала всім вказаним властивостям не завжди є можливим. Тому відповідно до видів обробки яка застосовується після напилення, процеси які існують під час напилення вибирають оптимальне співвідношення матеріал покриття-підкладка. Суттєвий вплив на адгезію і електрофізичні властивості нанопокритів має забруднення поверхні. Незначні забруднення можуть повністю змінити умови росту нанопокриття. Якщо забруднення розташовуються на поверхні в вигляді острівців, то в залежності від того, де енергія зв’язку більша матеріал покриття забруднення, чи матеріал покриття підкладка, покриття може утворюватися на підкладці, або на забруднені що знижує однорідність властивостей покриття.
Міцність зчеплення покриття з основою суттєво залежить від наявності оксидного шару, який може виникнути на кордоні розділу покриття – підкладка, або диспергуватися в матеріал покриття. Диспергування оксиду в покритті різко змінює його властивості, особливо електричні. Підготовка поверхні до напилення включає ультразвукову і іону очистку. Після магнітної обробки отримують необхідну шероховатість поверхні. Потім ультразвукова мийка. Очистка поверхні з допомогою ультразвуку набагато вище ніж інші існуючі методи. Якість і швидкість ультразвукової очистки в значній мірі залежить від складу рідини. Розчини які вступають в хімічну реакцію з забруднювачем прискорюють процес очистки і покращують її якість. Такі рідини як трихлоретилен і інші хлор вуглеводи широко застосовують для очистки деталей від масла і????? Підбором рідини можна не тільки очистити поверхню а створити на поверхні захисну плівку (керосин, спирт, розчин фосфату і т.д.) Дія ультра звуку на тверду або газоподібну речовину це виникнення вібрації. В різній фазі основний ефект це кавітація. При стискувані і розширувані рідини утворюються пустоти (кульки повітря) тиск в яких досягає десятки і тисячі атмосфер. Крім того кульки заповнені парами рідини яка використовується. При зустрічі з поверхнею відбувається потужний гідравлічний удар, який очищає поверхню. Можливості ультразвуку досить широкі диспергування, прискорення процесів окислення, полімеризація, зміна точок кипіння, кристалізація. Після ультразвукової обробки проводиться іона очистка.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 637; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |