Vaikutus Arc Lähde Nykyinen tallennusmäärän Tin Films
Jun 21, 2018| Laskeutumisnopeudella on suuri vaikutus TiN-kalvon suorituskykyyn. Suuri kerrostumisnopeus valmistettu kalvo on tiheämpi ja hyvä kovuus ja liimauslujuus, kun taas ohutkalvo, joka on valmistettu pienemmällä kerrostumisnopeudella, on löysempi. Levitysnopeus ja kaaren lähdevirta ovat hyvät suhteet. Tutkimukset osoittivat, että TiN-kalvon kerrostumisnopeus on verrannollinen katodivirtaustiheyteen ja sen laskentakaava on:
R = Jm / eρ
Kaavassa on ohutkalvon R-kerrostumisnopeus; J-katodivirran tiheys; m-molekyylipaino TiN; e-elektronimäärä; ρ-teoreettinen TiN tiheys
Kuvio 4 on kalvon paksuuden muunnoskaavio, jossa valokaaren lähdevirta muuttuu pyyhkäisyelektronimikroskopialla tässä tutkimuksessa. Voidaan nähdä, että kun kaaren lähdevirta kasvaa, kerrostumisnopeus ja TiN-kalvokerroksen paksuus lisääntyvät, mikä on täysin sopusoinnussa kaavan kanssa. Kun kaaren lähdevirta on 40 A, kerrostumisnopeus on hyvin alhainen ja TiN-kalvon kerrostumisnopeus on 625 nm / h. Kun kaaren lähdevirta kasvaa arvoon 100 A, TiN-kalvon kerrostumisnopeus saavuttaa 1857nm / h samoissa olosuhteissa.
Kuvio 4 TiN-kalvon paksuus muuttuu kaaren lähdevirralla
Kuva 5 Tyhjökammion lämpötila muuttuu valokaarirähdevirralla
Lisäksi, jos valokaaren lähdevirta kasvaa, sekä kohdepinnan lämpötila että tyhjökammiolämpötila kasvavat (kuvio 5). Toisaalta Ti on haihtunut tavoite, joten enemmän Ti-hiukkasia ionisoidaan ja vuorovaikutetaan ionisoidun N: n kanssa TiN-kalvon muodostamiseksi. Toisaalta alustan (näytteen) pinnalla lämpötilan nousun vuoksi partikkelien diffuusioprosessi on helpompaa, joten kalvon kerrostumisnopeutta kiihtyy. Samanaikaisesti tyhjiökammion lämpötilan nousun vuoksi kemiallisen reaktion näkökulmasta Ti ja N todennäköisesti yhdistyvät TiN: ään, ja näin ollen suuri määrä N-ioneja reagoidaan, mikä johtaa lisääntymiseen alipainekammion alipaineessa harvaan plasmaan. Hiukkasten estyminen substraatin pinnalle heikkenee ja hiukkaset saavuttavat alustan (näytteen) pinnan ja talletetaan kalvoon, jolloin kerrostumisnopeus kasvaa.