Исследование производительности работы магнетронной распылительной системы с жидкометаллической мишенью
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Вакуумный золотниковый насос АВЗ-20д
Магистраль откачки диффузионного насоса
Затвор
Клапан вакуумный электромагнитный.
Клапан вакуумный электромеханический
Клапан вакуумный электромеханический.
Насос НВР-20 служит для форвакуумной откачки диффузионного насоса и предварительной откачки рабочей камеры.
Рисунок - 20 Вакуумная схема установки КВО.
На рисунке 20 представлена схема вакуумной установки УВН 2Н На данном рисунке VF 1 VF 2 VE1, VE2, VE3, VE4 - клапан вакуумный с электромагнитным приводом; Р1, СV1 ;VP1, VP2, VP3 - клапан вакуумный с электромеханическим приводом; VT1- затвор вакуумный с электромеханическим приводом; ND1 - насос вакуумный диффузионный паромасляный (Н-250); NL1 - форвакуумный насос (НВР-20); КМ1 - компрессор.
Рисунок 21 - Внешний вид установки УВН 2Н.
На рисунке 21 представлен внешний вид установки УВН 2Н. Слева представлен блок управленияустановки. На рисунке справа можно увидеть рабочую камеру установки УВН 2Н.
Включение установки и получение вакуума:
Открыть общий вентиль подачи воды на установку.
Открыть вентиль подачи воды на диффузионный насос.
Подать напряжение на установку включив тумблер 380 В 50 Гц
Включить источник питания постоянного тока
Закрыть клапан VЕ4 в положении Закрыт. При этом на панели должна загореться соответствующая (VЕ4) индикаторная лампа красного цвета.
Включить форвакуумный насос NL кнопкой ПУСК NL.
Открыть клапан VР1, VР3 установив тумблер VР2, VР3 в положении Открыт При этом на панели должна загореться соответствующая (VР1, VР3) индикаторная лампа зеленого цвета.
После достижения разряжения в камере ~ 10 Па (соответствует 2,5 mV (10 Па) по шкале термопарного индикатора вакуумметра ВИТ - 3).
Закрыть клапан VР1, открыть клапан VР2
Включить диффузионный насос ND кнопкой ПУСК ND на панели. Выход диффузионного насоса в рабочий режим происходит через ~ 4045 мин.
Закрыть клапан VР2, через 30 сек ~ 1 мин открыть затвор VТ1.
Камеру откачиваем до давления 2тАв10-7mV(10-2 Па) по ионизационному датчику на ВИТ-3. После проведения вышеуказанных процедур и достижения необходимого разряжения в рабочей камере установка готова к работе с ионно-плазменными устройствами.
.2 Методика эксперимента
а) изготовление образцов
Для получения тонких пленок использовался магнетрон с жидкометаллической мишенью. Пленки осаждались в вакуумной среде на стеклянные подложки размером76х25 мм.
Перед напылением подложки были подвержены механической очистке с помощью смеси зубного порошка с водой. Затем стекло помещалось над магнетроном с жидкометаллической мишенью, после чего производилось напыление тонких пленок в атмосфере аргона с использование свинцовой мишени.
Было произведено напыление двадцати двух образцов при различных режимах. Параметры напыления образцов представлены в таблицах 1 - 3.
б) измерение толщины
Измерение толщины тонкопленочных покрытий осуществлялось с помощью профилометра.
Перед началом измерения толщин тонких пленок была вырезана ступенька на середине покрытия каждого из образцов с помощью бритвы.
Образец с пленкой помещается на предметный столик, щуп с остро заточенной иглой опускается на поверхность образца. Игла поступательно перемещается по определенной трассе относительно поверхности пленки. Механические колебания иглы преобразуются в электрические, которые передаются на персональный компьютер для последующей обработки и анализа.
После обработки на экране ЭВМ отображается фотография поверхности, профиль поверхности и основные параметры, по которым можно количественно оценить толщину осажденной пленки.
5. Результаты экспериментальных исследований
.1 Вольтамперные характеристики
Напыление производилось в вакуумной среде с использование магнетрона с теплоизолированной мишенью. Внешний вид данного магнетрона представлен на рисунке 22.
Рисунок 22- Внешний вид МРС с теплоизолированной мишень.
В результате экспериментов было произведено напыление двадцати двух образцов. Образцы представляли собой тонкие пленки свинца, осажденные на стеклянные подложки. Свинец Тпл=600К. В ходе напыления использовалась дополнительная магнитная система, которая представляла собой кольцеобразную магнитную ловушку. Также изменялось расстояние между мишенью и подложкой. Результаты данного эксперимента приведены ниже,
где:- расстояние мишень-подложка, см;- выход на режим, с;- время напыления, с;
Рраб - давление рабочего газа, Па;- напряжение на магнетроне, В;- ток разряда, А;
Р - мощность, Вт.
Температура плавления свинца Тпл=600К, давление откачки Р = 10-2 Па.
Таблица 1 - Протокол напыления образцов жидкофазным магнетроном с дополнительной магнитной системой (15см)
Параметры напыленияd, смt1,ct2,cPраб , Па15 320 240 (800 Bт) 60 30 (800 Bт)2*10-5 мВтНапылениеР, Вт I, AU, B5000.905606001.005957001.146188001.18672
Таблица 2 - Протокол напыления образцов жидкофазным магнетроном без дополнительной магнитной системы (15 см)
Параметры напыленияd, смt1,ct2,cPраб , Па15 320 240 (800 B) 60 30 (800 B)2*10-5 мВтНапылениеР, ВтI, AU, B5000.786536000.857127000.957388001.09742
Таблица 3 - Протокол напыления образцов жидкофазным магнетроном без дополнительной магнитной системы(13 см)
Параметры напыленияd, смt1,ct2,cPраб , Па13320602*10-5 мВтНапылениеР, ВтI, AU, B5000.796376000.926507001.08651
Приведем графики зависимости тока и напряже