CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG

Cơ chế: + ion hóa hạt trung hòa thanh ion+ Tăng tôc ion trong từ trường bắn phá bia, bức các nguyên tử trên bia lắng đọng trên đếDC SPUTTERING+ Dùng hiệu điện thế 1 chiều+ Khí thường dùng là Ar, He+ Áp suất khoảng 10-7 torr+ Bia phải dẫn điện + Bia chỉ bị bắn phá ở một của chu kỳ âm của HĐT
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG CÁC PHƯƠNG PHÁPCHẾ TẠO MÀNG MỎNG SPUTTERING -DC sputtering -RF sputtering -Magneton sputtering BỐC BAY LASER XUNG (Laser Pulze Deposition-PLD) EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular Beam Epitaxy-MBE)SPUTTERING Cơ chế: + ion hóa hạt trung hòa thanh ion + Tăng tôc ion trong từ trường bắn phá bia, bức các nguyên tử trên bia lắng đọng trên đếDC SPUTTERING + Dùng hiệu điện thế 1 chiều + Khí thường dùng là Ar, He + Áp suất khoảng 10-7 torr + Bia phải dẫn điện + Bia chỉ bị bắn phá ở một của chu kỳ âm của HĐTRF SPUTTERING+ Dùng hiệu điện thế xoay chiều+ Bia không cần phải dẫn điện+ Dùng phối trở kháng để tăng công suất cũng nhưbảo vệ dòng điện+ Bia bị bắn phá trong cả 2 chu kỳ dương và âmcủa HĐTMAGNETON SPUTTERING + Dùng hiệu điện thế DC hoặc xoay chiều + Đặt từ trường dưới bia nhằm giam hãm electron và các ion giúp tăng va đập của Ar+ vào bia nhiều hơn + Bia bị bắn phá trong cả 2 chu kỳ dương và âm của HĐTƯU ĐIỂM: + Dễ tạo các màng đa lớp nhờ tạo nhiều bia khác nhau + Độ bám dính của màng lên đế cao (do động năng hạt lớn) + Độ mấp mô bề mặt thấp + Tính độ dày khá chính xác (tương đối hơn bốc bay) + Rẻ tiền, dễ thực hiện, khai triển đại tràƯU ĐIỂM: + Không thể tạo ra màng đơn tinh thể + không tạo được độ dày chính xác cao + Các chất có hiệu suất phún xạ khác nhau nên việc tổ hợp các bia tạo màng đa lớp cũng trở nên phức tạpPPBB BẰNG XUNG LASER (pulsed-laser deposition) + Dùng chùm laser có xung cực ngắn và công xuất lớnƯU ĐIỂM: + Vật liệu làm bia rất đa dạng, và chỉ cần kích thước nhỏ + Chiếu xuyên qua các vật liệu trong suốt vào buồng chân không mà không bị giảm năng lượng + Ion hóa các bia có năng lượng ion hóa lớn + Tạo được màng siêu mỏng, siêu cứng, chất lượng cao + Dùng nhiều bia để tạo màng đa lớpNHƯỢC ĐIỂM: + Có thể xuất hiện các phân tử lớn + khó kiểm soát được chính xác độ dày + bề mặt màng trên đế gồ gềPP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular-beam-epitaxy) + Đặt trong môi trường có công suất rất cao 10-9 Torr + Tỉ lệ va chạm giữa các nguyên tử rất thấp, từng hạt sẽ đến và lắng đọng trên đế + người ta thường dùng kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ năng lượng cao (RHEED) ( kiểm soát quá trình mọc màng thông qua phổ nhiễu xạ điện tử được ghi 1µ m / h trực tiếp ) + Tốc độ phát triển màngƯU ĐIỂM: + Tốc độ mọc màng được khống chế chính xác đến từng lớp nguyên tử + Tạo màng đơn tinh thể trên một đế đơn tinh thể + Có thể tạo thành từng đảo nhỏ hay từng lớp nguyên tử, quan trong trong chế tạo bán dẫnNHƯỢC ĐIỂM: + hệ MBE vận hành khá phức tạp và tốn kém 106 USDẢnh chụp thiết bị MBE tại William R. Wiley Environmental Molecular SciencesLaboratory cho phép chế tạo các màng mỏng ôxit và gốmAtomic structure of graphene.