sputtering
De sputtering y Coeficientul de s p u t >> - cantitatea de atomi emisi per ion de incident este determinat de masa particulelor incidente, energia lor și unghiul de incidență, precum și materialul țintă.
Dependența de energia particulelor incidente
Coeficientul de pulverizare egal cu zero, atunci când incidentul de ioni de energie este mai mică decât creșterile prag rapid până la energiile de câteva sute de eV, în cazul în care sputtering devine semnificativă. În cazul în care masa atomica relativa a materialului țintă Z t> ionului incidentului și Z i> mare și nu prea diferit (0. 2 ≲ Z t / Z i ≲ 5; Z t Z i >> 1.) 2 \ lesssim Z_ / Z_ \ lesssim 5; Z_, Z _ >> 1)>. bună aproximare pentru factorul de pulverizare este expresia [2]:
Astfel, rata sputtering depinde de energia particulelor incidente, greutatea lor și materialul țintă. Trebuie remarcat faptul că formulele de mai sus sunt adevărate numai pentru ionii monoatomice și atomi neutri.
La energii înalte, dependența redusă a particulelor incidente este rupt datorită faptului că mărește adâncimea de penetrare a acestora în materialul. Coliziunea cascadă apare la suprafață, și atomii primi pe aceasta putere mai mică, ceea ce reduce probabilitatea de emisie. Ca urmare, dependența de energie este un maxim, după care scade rata sputtering [3].
Dependența de unghiul de incidență a particulelor
Odată cu creșterea adâncimii de penetrare θ în raport cu unghiul normal de incidență a particulei incidente este redusa in material. Coliziunea cascadă apare mai aproape de suprafață, atomii devin mare parte din energie. puls direcție transmise atomi deplasabile este mai favorabil pentru pulverizare. Cu toate acestea, în cazul în unghiuri prea mari de incidență crește probabilitatea de reflexie a câmpului electric incidente pe suprafețe ale particulelor fără transfer substanțial atomilor pulsului țintă. Astfel, dependența randamentului de pulverizare este un maxim definit prin formula [4]:
După cum se vede din rapoartele de mai sus, cu creșterea ion θ energie m o x> creste.
Distribuțiile de energie și unghiulare ale atomilor împrăștiate
Când E i >> E t h r> _ _ >>> >> atomi improscate au următoarea distribuție a energiei și χ unghiul de emisie:
maximă de distribuție este atins la E = E t / 2> => _ / 2>. Deoarece E t ~ 3..6> _ \ sim 3..6> eV, energia caracteristică atomilor împrăștiate este 1,5..3 eV, care este semnificativ mai mare decât orice echilibru temperatură atinsă [5].
conduce sputtering la eroziunea electrozilor de dispozitive electronice umplute cu gaz (în special lămpi HID) sonde. utilizat pentru diagnosticare plasma. electrozii sursei de plasmă. Pentru a reduce rata de distrugere a electrozilor tind să reducă energia de ioni materialele utilizate au un coeficient scăzut de pulverizare (grafit. Titanium).
Sputtering este folosit în principal pentru producerea unui film de depunere subțire și gravură topografie microelectronica.
De asemenea, acest procedeu este utilizat la sudarea cu arc electric a aluminiului pentru ruperea filmului de oxid de pe suprafața sa.
O serie de note scurte care nu sunt conținute în articol, sau nu conduce la secțiunea „Referințe“.