Толщина Однородность осаждения
Введение
Покрытия с магнетронным напылением широко применяются при осаждении на больших площадях, и большое внимание уделяется однородности толщины тонкой пленки, коэффициенту осаждения, коэффициенту использования целевого материала и другим проблемам в лакокрасочной промышленности.
Будь то покрытие полупроводникового чипа защитной тонкой пленкой или нанесение антибликового покрытия на линзу очков, инженеры-технологи должны добиться определенных характеристик толщины, чтобы соответствовать требованиям производительности. Равномерность толщины не менее важна, чем сама толщина пленки.
Факторы, определяющие производительность осаждения
Осаждение, процесс, используемый для нанесения тонких слоев материала (или пленки) на подложку, является обычной практикой в таких отраслях, как полупроводники и нанотехнологии. Осаждение тонких пленок может быть достигнуто с помощью различных технологий, позволяющих получать пленки от изоляторов до полупроводников и металлов. Пленки могут выполнять одинаково разнообразные роли, начиная от межслойных диэлектриков и заканчивая межсоединениями.
Гибкость
Гибкость, диапазон возможностей, которыми обладает система, может быть важным фактором при принятии решения о том, какой тип системы осаждения следует приобрести. Это в большей степени относится к средам исследований и разработок, а не к промышленным приложениям, где часто предпочтение отдается конкретным решениям. Понимание материалов, которые можно осаждать, размеры подложки, диапазоны температур, ионный поток, скорость осаждения, частоты, конечная точка и режим работы под давлением — это лишь некоторые из соображений. Гибкость также является системным качеством, позволяющим планировать будущее. Приоритеты НИОКР меняются, и полезно иметь систему, которая может справиться с этими изменениями. Над этими соображениями стоит бюджет. В зависимости от типа опций технологии цены на системы могут значительно различаться.
Отчет об испытаниях модели устройства для нанесения покрытия VPI:СД-900М
Левая сторона изображения
Результаты и выводы
Показывает результат рентгеновской дифракции роста пленок Ga2O3 с различными скоростями потока O2. Дифракционные пики, расположенные при 29,7°, 37,6° и 58,4°, происходят от 400, 402 и 603 β-Ga2O3 соответственно. Для образца без скорости потока O2 сосуществовали 400, 402 и 603 дифракционного пика β-Ga2O3; это говорит о том, что образец был поликристаллическим. При увеличении скорости потока O2 от 0 до 4 sccm интенсивность дифракционного пика 400 β-Ga2O3 уменьшалась, в то время как интенсивность как 402, так и 603 дифракционного пика β-Ga2O3 увеличивалась. Обе эти две дифракции принадлежат к семейству плоскостей 201 моноклинного Ga2O3. Вышеприведенный результат иллюстрирует, что были подготовлены образцы β-Ga2O3 с высокой текстурой 201, и ориентация кристалла постепенно улучшается при увеличении потока кислорода. Кроме того, значения полной ширины на половине максимума (FWHM) пиков 402 β-Ga2O3 составляют 1,00°, 1,10°, 1,06° и 0,96° для образцов с расходом потока O2, увеличенным от 0 до 4 sccm соответственно. Значение FWHM зависит от расхода O2, и результаты показывают, что более высокий расход O2 приводит к улучшению качества кристалла. Минимальное значение FWHM достигается при расходе потока O2 4 sccm, что означает, что размер зерна является наибольшим. Объединенные результаты интенсивности пика XRD и значения FWHM образцов показывают, что более высокие расходы потока O2 приводят к улучшению качества.
Подводя итог, с точки зрения влияния потока кислорода на структуру, оптические свойства пленок Ga2O3 были исследованы с помощью XRD, EDX, AFM, спектров пропускания и спектров фотолюминесценции. С увеличением скорости потока кислорода качество кристалла и интенсивность люминесценции образца сначала снижались, а затем увеличивались. Все эти наблюдения предполагали, что снижение плотности дефектов кислорода отвечает за улучшение качества кристалла и интенсивности излучения материала, однако не было никаких сообщений о влиянии скорости потока O2 на свойства роста Ga2O3 с помощью ВЧ-магнетронного распыления. Наши результаты были аналогичны результатам, полученным с помощью других методов и специального контроля различных экспериментальных рабочих параметров. Ву обнаружил, что производительность фотодетекторов на основе β-Ga2O3 с более высоким парциальным содержанием кислорода лучше, чем у тех, которые были получены при более низком давлении кислорода. Ван и др. изучали влияние соотношения потока кислорода на производительность пленок Ga2O3, легированных Sn, с помощью ВЧ-магнетронного распыления; они обнаружили, что образец с более высоким соотношением потока кислорода демонстрирует улучшенные характеристики. Исследование Шена показало, что отжиг кислорода улучшит производительность слепых к солнцу фотодетекторов β-Ga2O3, выращенных методом ионной резки. Наши результаты продемонстрировали, что высококачественные материалы из оксида галлия могут быть получены путем регулирования скорости потока кислорода.