تأثير مصدر قوس الحالية على معدل الترسيب من أفلام القصدير

معدل الترسيب له تأثير كبير على أداء فيلم TiN. والفيلم الذي يتم إعداده بمعدل ترسيب مرتفع يكون أكثر كثافة مع صلابة جيدة وقوة ارتباط ، في حين أن الطبقة الرقيقة التي يتم إعدادها عند معدل ترسيب أقل تكون أكثر مرونة. معدل الترسيب ومصدر تيار التيار لهما علاقة كبيرة ، وقد أظهرت الأبحاث أن معدل ترسيب الفيلم TiN يتناسب مع كثافة تيار الكاثود ، وصيغة الحساب الخاصة به هي:

R = Jm / eρ

في المعادلة ، R - معدل ترسب الفيلم الرقيق ؛ J - كثافة تيار الكاثود ؛ m - الوزن الجزيئي لـ TiN ؛ ه - شحن الإلكترون ؛ ρ - الكثافة النظرية للتاين

الشكل رقم 4 هو مخطط تباين لسماكة الفيلم مع تغير تيار مصدر القوس المقاس بواسطة فحص المجهر الإلكتروني في هذه الدراسة. ويمكن ملاحظة أنه مع زيادة تيار مصدر القوس ، يزداد معدل الترسب وسماكة طبقة الفيلم TiN ، وهو ما يتفق تمامًا مع الصيغة. عندما يكون التيار القوسي الحالي هو 40 A ، يكون معدل الترسب منخفضًا جدًا ، ويكون معدل ترسيب الفيلم TiN هو 625nm / h. عند زيادة تيار مصدر القوس إلى 100 A ، يصل معدل ترسيب الفيلم TiN إلى 1857 نانومتر / ساعة تحت نفس الظروف.

التين. 4 يتغير سمك طبقة TiN مع تيار المصدر القوسي

التغير 5 التغيرات في درجة حرارة الغرفة الفراغ مع تيار المصدر القوسي

بالإضافة إلى ذلك ، إذا زاد تيار مصدر القوس ، فسوف تزيد درجة حرارة سطح الهدف ودرجة حرارة الغرفة المفرغة (الشكل 5). من ناحية ، هناك أكثر من تبخر Ti من الهدف ، لذلك سوف تتأيين المزيد من جزيئات Ti وتتفاعل مع N المتأين لتشكيل فيلم TiN. من ناحية أخرى ، في سطح الركيزة (العينة) ، بسبب زيادة درجة الحرارة ، عملية نشر الجسيمات هي أسهل ، وبالتالي يتم تسريع معدل ترسيب الفيلم. في نفس الوقت ، نظرًا للزيادة في درجة حرارة حجرة التفريغ ، من منظور التفاعل الكيميائي ، من المرجح أن يتحد Ti و N مع TiN ، وبالتالي تتفاعل كمية كبيرة من أيونات N ، مما يؤدي إلى زيادة في درجة الفراغ من حجرة التفريغ ، في البلازما المتناثر ، يضعف عوائق الجسيمات على سطح الركيزة ، وتصل المزيد من الجسيمات إلى سطح الركيزة (العينة) وتودع في فيلم ، وبالتالي معدل الترسب قد ارتفع.