Свойства оксидных покрытий, полученных с помощью дуального магнетрона
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?етронной распылительной системы.
Производилось напыление образцов, используя три конструкции: дуальная конструкция, дуальная конструкция с дополнительным элементом, а также конструкция планарного магнетрона, для выявления оптимальной, которая обеспечит максимальную скорость напыления и хорошее качество покрытия. Для сравнения качества пленок напыление проводилось при одинаковых режимах. Пленки осаждались на стеклянные подложки в атмосфере смеси аргона и кислорода с использованием титанового катода.
Для измерения толщины оксидных пленок использовался фотометрический метод. Этот метод обычно используется для определения толщины у непоглощяющих покрытий. Он основан на эффекте интерференции волн в пленках, толщины которых соизмеримы с длиной волны.
Используя фотометрическую приставку, были измерены скорости напыления покрытий в случае использования дуальной магнетронной конструкции с дополнительным элементом и без него, а также с конструкцией планарного магнетрона. Скорость напыления TiO2 дуальной МРС выше в 3 раза, чем при использовании планарного магнетрона. Сравнивая две конструкции дуального магнетрона, предпочтение следует отдать конструкции с шунтом, так как этот дополнительный элемент обеспечивает стабильное горение разряда.
Далее с помощью спектрофотометра СФ-2000 были исследованы оптические характеристики (коэффициент пропускания) пленок, полученные с помощью трех этих конструкциях. Из анализа данных сделан вывод, что оптические характеристики не зависят от различных конструкций МРС.
Для изучения поверхности использовался профилометр марки Micromesure 3D Station, который позволяет определить профиль поверхности и основные параметры, по которым можно количественно оценить шероховатость поверхности. Пленки, полученные на дуальной магнетронной системе, хотя и имеют большую шероховатость, по сравнению с образцами, полученными с помощью обычного магнетрона, но это превышение не значительно.
Шероховатость стекла Rz=0.3 мкм, после нанесения на него тонкой пленки шероховатость уменьшается.
Список используемых источников
1. Крылова Т.Н., Интерференционные покрытия. Л., Машиностроение, 1973. 224 с.
. Плазменные покрытия (методы и оборудование) : учебное пособие / В. П. Кривобоков, Н.С. Сочугов, А. А. Соловьев ; Томский политехнический университет (ТПУ). - Томск : Изд-во ТПУ, 2008. - 104 с.
. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. М.: Атомиздат, 1987.
. Данилин Б.С., Сырчин В.К., Магнетронные распылительные системы, М., 1982. - С. 72.
. Технология тонких пленок. Т.1./ Пер. с англ. Под ред. М. И. Елинсона, Г.Г. Смолко ; Под ред. Л. Майселла, Р. Глэнга. - М.: 1970. Сов. Радио, 1977. - 664 с.
. Майссел Л.И., Нанесение тонких пленок катодным распылением// Физика тонких плёнок. Т.3 / Под ред. Г. Хасса, Р. Туна. - М.: Мир, 1968. - с. 58-135.
. Юрьева А.В., Юрьев Ю.Н., Янин С.Н.,Кривобоков В.П.Напыление пленок диоксида титана с помощью дуального магнетрона // Изв. Вузов. Физика. - 2007, - № 9. Приложение. - С. 483-487.
. Патент США №: 6,361,668 B1, МПК С23С 14/34. Spruttering installation with two longitudinally placed magnetrons / Struempfel J., Beister G., Erbkamm W., Rehn S. - Опубликован: 26.03. 2002г.
. Парфенов О.Д. Технология микросхем. - М. : Высшая школа, 1986. - 320 с.
. Меркулов С.В., Лебедев Е.В., Баинов Д.Д. Измеритель оптической толщины // Приборы и техника эксперимента.-2004.-№6, с.6-8.
.Спектрофотометры СФ-2000 и СФ-2000-02. Руководство по эксплуатации, ЗАО ОКБ Спектр, 2006, с. 33
. Марков Н.Н. Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении. - М.: Энергоиздат, 1972. - 248 с.
. Ананьин П.С., Баинов Д.Д., Косицын Л.Г., Кривобоков В.П., Легостаев В.Н., Юдаков С.В.. Плазменная установка для нанесения покрытий на поверхность твердых тел Яшма-2. // Приборы и техника эксперимента.-2004.-№4, с.1-4.)
Приложение А
Рисунок А1. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью дуальной магнетронной распылительной системы для мощности 6.3кВт
Рисунок А2. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью дуальной магнетронной распылительной системы с дополнительным элементом для мощности 6.3кВт
Рисунок А3. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью планарного магнетрона для мощности 2.8кВт
Приложение А (продолжение)
Рисунок А4. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью дуальной магнетронной распылительной системы для мощности 7.1кВт
Рисунок А5. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью дуальной магнетронной распылительной системы с дополнительным элементом для мощности 7.4кВт
Рисунок А6. Спектр пропускания светового потока исследуемого образца, полученного с помощью планарного магнетрона для мощности 2.3кВт
Приложение Б
Research of Oxide Film Characteristics Obtained by Dual Magnetron System
Student of group 13a52 _________________ A.I.Bumagina
(signature)
_________________
(date)
Supervisor _________________ A.P.Eonov
(signature)
_________________
(date)
Tomsk - 2009
1.The methods of oxide films obtaining
Thin transparent coatings obtains a much wide application in various branches of a science and technology. Now there is a new section of optics thin films, and interference coatings make special branch of optical instrumentation.wide practical use thin coatings, concerning their optical properties in domestic literature, there are monographies containing data only by the period of 1958. Separate data can be found in articles that was published in the periodic literature on optics. Nevertheless, the questions of optical and, in particular, spectral the properties of interference of systems consisting of thin layers,