Свойства оксидных покрытий, полученных с помощью дуального магнетрона
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
трафиолетового излучения S1, попадая на объектив L1, направляется им на образец K и затем проецируется на входную щель N1 канала У спектрофотометра. Затем световой пучок попадает на дифракционную решетку R1, после чего дифрагированный свет фокусируется на поверхности многоэлементного приемника D1.
Аналогично, свет от источника видимого излучения S2, попадая на объектив L2, направляется на образец K, проецируется на входную щель N2 канала В спектрофотометра. Затем световой пучок направляется на дифракционную решетку R2, после чего дифрагированный свет фокусируется на поверхности многоэлементного приемника D2.
Каждый из многоэлементных приемников регистрирует свой спектральный диапазон одновременно. Принцип работы многоэлементного приемника состоит в преобразовании светового сигнала в электрический, причем величина электрического сигнала прямо пропорциональна как величине светового сигнала, так и времени освещения приемника (экспозиции).
Рисунок 3.3 - Конструкция спектрофотометра.
Конструктивно спектрофотометр выполнен в виде единого блока (рис.3.3) в состав которого входят:
осветитель с двумя источниками излучения. При работе спектрофотометра осветитель закрыт защитным кожухом;
автоматизированное кюветное отделение, которое снабжено подвижной кареткой, обеспечивающей возможность установки различных держателей жидких и твердых образцов;
полихроматор с двумя многоэлементными приемниками и двумя дифракционными решетками;
электронные блоки и модули, обеспечивающие функционирование спектрофотометра.
Элементы оптической системы закрыты светонепроницаемым кожухом, который закреплен винтами на основании [11].
3.3 Исследование поверхности тонких пленок
На практике пленок с идеально плоскими поверхностями никогда не наблюдается. Из-за того, что процесс осаждения носит случайный характер, следует ожидать появления на поверхности некоторой шероховатости, т. е. увеличения площади поверхности.
В действительности, после столкновения атомов пленки с подложкой возможна их некоторая поверхностная диффузия. В результате всегда появляется возможность занять те места в кристаллической решетке пленки, которые ранее оставались пустыми. Миграция по поверхности из-за заполнения впадин и выравнивания бугорков может привести к уменьшению площади поверхности.
С другой стороны, в результате миграции может произойти развитие ярко выраженных кристаллических граней. Это вновь приведет к увеличению шероховатости на поверхности.
В данной работе для исследования поверхности использовался контактный метод.
Контактные электромеханические приборы, предназначенные для измерений параметров шероховатости поверхности, называют профилометрами, а такие же приборы для записи неровностей поверхности - профилографами. Профилографы позволяют не только записывать профиль поверхности, но и измерять параметры шероховатости. Поэтому их называют профилографами - профилометрами.
При контактном методе измерения неровностей поверхности в качестве щупа используют остро заточенную иглу, поступательно перемещающуюся по определенной трассе относительно поверхности. Ось иглы располагают по нормали к поверхности. Опускаясь во впадины, а затем, поднимаясь на выступы во время движения ощупывающей головки по испытуемой поверхности, игла колеблется относительно головки соответственно огибаемому профилю. Механические колебания иглы преобразуются, как правило, в электрические при помощи электромеханического преобразователя того или иного типа. Снятый с преобразователя полезный сигнал усиливают, а затем измеряют его параметры, характеризующие неровности исследуемой поверхности (профилометрирование), или записывают параметры профиля поверхности в заранее выбранных вертикальном и горизонтальном масштабах (профилографирование) [12].
пленка оксид магнетронный плазменный
4. Экспериментальные исследования
.1 Схема экспериментальной установки Яшма
Ионно-плазменная установка Яшма [13], разработанная в Научно-исследовательском институте ядерной физики при Томском политехническом университете и предназначенная для нанесения модифицирующих покрытий на поверхность твёрдых тел с помощью плазмы магнетронного разряда и пучков ускоренных ионов.
- рабочая камера; 2, 4 - клапаны напуска воздуха; 3, 5 - термопарные вакуумметры; 6 - фотоэлектронный умножитель; 7 - шлюзовая камера; 8 - управляемый натекатель системы напуска газа; 9 - дверь рабочей камеры;
Рисунок 4.1 а - Схема оборудования рабочей камеры установки Яшма.
10 - дополнительная МРС; 11 - источник высокоэнергетичных ионов; 12 - ионизационный вакуумметр; 13 - револьверная головка с тремя МРС; 14 - высоковакуумный затвор; 15 - монохроматор; 16 - источник света, 17 - образец; 18 - дверь шлюзовой камеры; 19 - предметный стол в положении загрузки; 20 - источник ионов с замкнутым дрейфом электронов; 21 - предметный стол с вращающимся диском; 22 - магнитная муфта; 23 - дроссельная заслонка
Рисунок 4.1 б - Схема оборудования рабочей камеры установки Яшма.
Основной элемент её - охлаждаемая рабочая камера (поз. 1), к которой примыкает шлюзовая камера (7), отделённая высоковакуумным затвором (14). Камеры выполнены из нержавеющей стали и каждая имеет дверь. Внутри камер с помощью вакуумной системы и системы напуска газа создается разреженная газовая среда определенного состава при