Magnetronų spuogai ir kartos sąlygos
Jun 25, 2018| 1. Magnetrono purškimas
Magnetrono purškimas yra dviejų polių spinduliavimas magnetrono veikimo režime. Skirtumai tarp diodų purškimo ir kvadrupolinio purškimo yra tokie:
Nuolatinis magnetas arba elektromagnetas yra už purškimo katodo. Tikslinio paviršiaus yra generuojamas horizontalus komponento magnetinis laukas arba vertikalaus komponento (pavyzdžiui, priešingos paskirties) magnetinis laukas, o elektronų, susidarančių dėl dujų išmetimo, privalo veikti konkrečioje orbitoje plazmos srityje netoli tikslinio paviršiaus. Ir jis ištisai aplinkui išilgai tam tikro kilimo ir tūpimo tako susiduria su sudėtingu elektrinės jėgos ir magnetinio lauko jėgos veikimu. Tikslinis paviršiaus magnetinis laukas turi ribojančią įtaką įkraunamoms dalelėms, o kuo stipresnis yra magnetinis laukas, tuo griežtesnė rišančioji jėga. Dėl elektromagnetinio lauko suspaudimo ir pagreitėjimo elektronams judėjimo kelias taip pat labai išplėstas, kol elektronai pasiekia substratą ir anodą, taigi labai padidėja vietinių Ar dujų susidūrimo tikimybė. Argono jonas "Ar +" pagreitina veikiant elektriniam laukui, o tada bombarduoja tikslus, kurie tarnavo kaip katodas. Molekulės, atomai, jonai ir elektronai, esantys ant tikslinio paviršiaus, yra išpurškti, siekiant padidinti tikslinio purškimo ekstrakcijos greitį. Išpūstos dalelės turi tam tikrą kiekį kinetinės energijos, strikuoja substratą tam tikra kryptimi ir galiausiai kaupia ant substrato, kad susidarytų plėvelė. Po daugelio susidūrimų elektronų energija palaipsniui mažėja, išsilaisvina nuo magnetinio srauto apribojimų ir galiausiai nukrenta ant substrato, vakuuminės kameros sienos ir tikslinės energijos anodo.
Darbinių dujų jonizacijos tikimybės padidėjimas ir tikslinio jonizacijos greičio padidėjimas sumažina vakuuminės dujos išmetimo vidinį atsparumą. Todėl darbinė magnetrono užmojo įpurškimo įtampa yra maža (dažniausiai 4-600 V). Kartais įtampa yra šiek tiek didesnė (pvz.,> 700 V), o kai kurie veikimo įtampa yra žemesni (pvz., Apie 300 V). Kai atsiranda magnetroninis purškimas, purškimo veikimo įtampa daugiausia priklauso nuo magnetrono tikslinio katodo nusileidimo zonos.
Kadangi magnetrono dulkių plėvelė yra vienoda ir tanki su mažomis skylutėmis, didelio grynumo ir stipriu sukibimu, ji gali realizuoti greitą įvairių medžiagų plėvelių nusodinimą esant žemai temperatūrai ir nedidelėms žalos sąlygoms. Magnetronų purškimas tapo tam tikros brandžios technologijos ir pramoninės gamybos metodais vakuuminėje dangoje. Spartos magnetronų technologija buvo sparčiai plėtojama ir plačiai naudojama įvairių pramonės šakų moksliniuose tyrimuose ir industrializacijose.
Trumpai tariant, magnetrono purškimo technologija yra dulkių dengimo procesas, kuris naudoja elektromagnetinį lauką, kad kontroliuotų trajektoriją ir jonų ir elektronų pasiskirstymą "nenormaliame švytėjimo išlydyje" vakuuminėje kameroje.
2. Trečios magnetroninio dulkinimo sąlygos
Magnetroninių dujų išmetimai, kurie savo ruožtu sukelia purškimą, turi atitikti tris būtinas ir pakankamas sąlygas:
(1) Tinkamas išleidžiamo dujų slėgis P: DC arba impulsinė vidutinės dažnio magnetroninė išeiga, maždaug 0,1 Pa ~ 10 Pa), tipinė vertė yra 5 × 10 -1 Pa; RF magnetronio išmetimas yra apie 10 -1 ~ 10 -2 Pa.
(2) Magnetroninio paviršiaus laukas turi tam tikrą horizontalų (ar lygiavertį) magnetinio lauko stiprį B (apie 10mT ~ 100mT), tipinė vertė yra 30 ~ 50mT ir mažiausiai 10 ~ 20mT (100 ~ 200 Gauss).
(3) Vakuuminė kamera turi elektrinį lauką V, kuris yra ortogonalinis (arba ekvivalentiškai ortogonalinis) magnetiniam laukui, tipinė vertė yra nuo 500 iki 700V.
Paprastai minėtos trys sąlygos yra susijusios su PBV sąlygomis.