Свойства оксидных покрытий, полученных с помощью дуального магнетрона
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µтры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм107000.307000НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,245,212145,22248,832142,84249,8471,914136,22462,234139,74446,56102,816113,62690,136113,24661,48128,81882,028117,03898,8--10144,82057,230135,34070,5--
Таблица 5.5- Протокол напыления образца №5 дуальным магнетроном с дополнительным элементом
Параметры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм9.657000.326755НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,233,312107,92233,732106,44244,9454,714100,22441,434107,24436,9679,31684,32661,53699,24624,6897,11862,52881,83883,6--10106,82042,53097,74063,9--
Таблица 5.6- Протокол напыления образца №6 планарным магнетроном
Параметры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм83280.302624НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,237,638143,17462,6110117,4146106,2440,2401447657,4112121,5148100,5643,742145,27853,7114126,315093,6848,644144,98050,511613115288,81055,346143824911813315481,51262,4481428448,8120135,315675,2147350137,28650,212213615870,21680,952133,38852,8124136,316064,21889,7541299056,6126137,616259,42096,656122,99259,3128138,216456,72210758117,19466,6130137,716654,524113,960111,79673,1132135,416854,826121,862104,49879,713413317052,3281276496,810086,3136129,617253,4301326689,310293,1138126,8--32136,36882,310499,8140122,4--34139,97075,2106105,1142117,8--36141,97267,9108112,1144112,1--
Рисунок 5.2 .Зависимость показания фотометрической приставки от количества проходов для образцов №4 -№6
Как сказано выше, оптическая толщина полученного покрытия составила 631,5нм. Зная показатель преломления материала пленки (np (TiO2) = 2.395), можно вычислить ее геометрическую толщину d =263,7 нм. Скорость нанесения можно определить, разделив геометрическую толщину на количество проходов, при котором получается необходимая толщина.
Скорость нанесения покрытия на дуальной конструкции составила 5.993 нм/проход, для дуальной конструкции с дополнительным элементом скорость составила 5.993 нм/проход, на планарном магнетроне значение скорости 1.551 нм/проход.
Таблица 5.7- Протокол напыления образца №7 дуальным магнетроном
Параметры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм9.77350.297130НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,248,210145,31870,026138,034119,2477,012139,42050,828114,33692,46111,514131,42257,130135,13865,58131,916102,52483,332141,94051,0Таблица 5.8- Протокол напыления образца №8 дуальным магнетроном с дополнительным элементом
Параметры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм107350.547350НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,238,112128,32245.132111.24262.2458,414123,12441.734117.94444.3684,816100.22654.136115.54638.68107,81888.92875.638103.34847.310122,52063.43096.44084.0--
Таблица 5.9- Протокол напыления образца №9 планарным магнетроном
Параметры напыленияI ,AU,BPраб ,ПаP, Втl=421нм82910.432328НапылениеnU0,nU0,nU0,nU0,nU0,230,638129,97498,811053,7146132,1432,240133,67691,811259,9148130,5634,842135,77884,411466,415012783944138,88076,611673,3152122,81043,946140,28268,911880,1154119125048141,78462,412087156112,81456,450140,98655,312293,1158106,31663,952139,78849,212499,516098,91871,154139,59043,8126105,816290,82078,656137,49239,2128111,316481,32286,258135,39436,1130115,416672,52493,560133,39633,713212016863,726100,462129,99833,2134124,517055,42810664126,110033,9136127,617248,630113,466122,510235,4138130,217442,932118,368116,910439140131,71763934122,370111,410642,9142132,817836,736127,472105,510848144133,118037,5
Рисунок 5.3.Зависимость показания фотометрической приставки от количества проходов для образцов №7 -№9
Скорость нанесения покрытия на дуальной конструкции составила 6.593 нм/проход, для дуальной конструкции с дополнительным элементом скорость составила 5.733 нм/проход, на планарном магнетроне значение скорости 1.481 нм/проход.
Сравнительные графики зависимостей скорости напыления от количества проходов стола с образцом представлены на рис.5.1 - 5.3. Из рассчитанной скорости видно, что скорость напыления пленки, полученной с помощью дуальной конструкции, в 3 раза выше, чем с помощью планарного магнетрона.
Напыление с помощью дуальной конструкции осуществляется быстрее, чем при дуальной конструкции с дополнительным элементом, но конструкция с шунтом обеспечивает стабильное горение разряда и препятствует горению плазмы в промежутке между магнетронами.
5.1 Оптические характеристики
Для покрытий диоксида титана очень важной характеристикой являются их оптические свойства.
Спектры пропускания светового потока были получены с помощью спектрофотометра. Из полученных спектров были найдены коэффициенты пропускания исследуемых образцов. Для каждой МРС было определено, что коэффициент пропускания составил в среднем 85 %. Из равенства коэффициентов пропускания можно сделать выводы, что оптические характеристики пленки, в нашем случае, не зависят от конструкции распылительной системы.
Все спектры пропускания светового потока через образцы представлены в Приложении А (рис. А1 -А6).
.2 Исследование поверхности тонких пленок
Профилометром марки Micromesure 3D Station была исследована поверхность шести образцов, напыленных при одинаковых условиях различными магнетронами. На рисунках 5.4 - 5.17 представлены результаты измерений.
Рисунок 5.4- Поверхность чистого стекла
Количественно шероховатость поверхности оценивают следующими основными параметрами:a - среднее арифметическое отклонение профиля;z - высота неровности профиля по 10 точкам.
В таблице 5.10 представлены параметры шероховатости для исследуемых образцов.
Таблица 5.10 - Параметры шероховатости
Конструкции магнетронных системМощность, кВтДавление,ПаRZ, нмRA, нмБез дополнительного элемента6.30.420.1910.02537.10.290.2550.0293С дополнительным элементом6.30.540.2040.02577.40.540.2240.0316Обычный магнетрон2.80.290.1490.02152.30.430.2290.0326
Из анализа рисунков 5.4 - 5.17 и таблицы 5.10 можно сделать заключение о том, что пленка, полученная на дуальной магнетронной системе, хотя и имеет большее значение Rz (большую шероховатость), по сравнению с образцом, полученным с помощью обычного магнетрона, но это превышение не значительно.
Шероховатость стекла Rz=0.3 мкм, после нанесения на него тонкой пленки шероховатость уменьшается.
Заключение
В данной работе рассматриваются тонкопленочные покрытия, а также некоторые способы их получения. Основное внимание уделяется тонким пленкам, полученным с помощью дуальной маг?/p>