Казанский

Электронно-лучевое испарение. Обычно для нагрева испаряемого

вещества используют нагрев электрическим током. Иногда, особенно для

тугоплавких (труднолетучих) металлов, используют также электронно-

лучевое испарение. Электронно-лучевой нагрев также обеспечивает высо-

кую скорость осаждения, но характеризуется низким коэффициентом по-

лезного использования материала (20%) и очень низким энергетическим

КПД (1…5%), поскольку основная часть энергии расходуется на нагрев

тигля, рентгеновское и УФ излучение, а также образование вторичных

электронов (до 25% энергии первичного пучка). При этом вторичные элек-

троны бомбардируют подложки, на которые наносятся пленки, нагревая их

15

вплоть до 1000К и вызывая образование радиационных дефектов в форми-

рующейся пленке.

Нагрев материала для испарения можно осуществлять также и други-

ми энергетическими воздействиями, например, ВЧ или СВЧ-излучением,

мощными световыми пучками, в частности, лазерными (лазерная абляция)

и др.

II. Существует несколько методов ионного распыления, для каждого

из которых используется своя распылительная система.

Катодное распыление (ионное распыление). Данный метод основан

на явлении разрушения катода при бомбардировке его ионизированными

атомами разряженного газа. Атомы, вылетающие с поверхности катода при

его распылении, распространяются в окружающем пространстве и конден-

сируются на подложке. При подаче постоянного напряжения между като-

дом и анодом (~1…5 кВ), находящимися в газе при небольшом давлении

(~10 Па), возникает тлеющий разряд. Образующиеся при этом ионы бом-

бардируют катод и вызывают распыление атомов мишени (или даже более

крупных частиц – кластеров).

Методы получения пленок ионным распылением материала мишени

обладают рядом преимуществ перед другими методами.

 Поскольку распыление является низкотемпературным процессом, то в качестве исходной мишени можно использовать тугоплавкие мате-риалы и синтезировать соединения, которые практически невозможно получить термическим испарением.
 Наносимые пленки имеют высокую адгезию к подложке.

 Постоянство химического состава распыляемого материала обеспе-чивает однородность пленки по толщине.

16

 Большие, чем при термическом испарении, площади поверхности по-лучаемых пленок, поскольку материал напыляется на подложку не из точечного источника.
 Высокий коэффициент использования распыляемого материала. Ионно-плазменное распыление. Ионно-плазменный метод нанесе-
ния пленок отличается от катодного распыления тем, что распыление ми-шени производится не ионами, возникающими в тлеющем разряде, а мощ-ным пучком ионов из специального ионного источника. Большим преиму-ществом ионно-плазменного напыления является его универсальность. С помощью этого метода можно распылять как тугоплавкие металлы, напри-мер, вольфрам, так и различные сплавы без изменения их состава. Пленки сложного состава можно изготавливать одновременным распылением не-скольких независимых мишеней. При этом скорость напыления из каждой мишени можно регулировать независимо друг от друга.