Казанский

Основные методы получения тонких пленок

Методы получения тонких пленок весьма разнообразны: электролити-

ческое осаждение металлов и сплавов, вакуумное испарение с последую-

щей конденсацией на подложку, катодное распыление мишени, выращива-

ние из раствора-расплава, метод газотранспортных реакций, ионная им-

плантация и др. В тонкопленочной вакуумной технологии наибольшее рас-

пространение получили методики, которые можно подразделить на две

группы:

I. Испарение.

II. Ионное распыление.

¹ Эпитаксия – ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого. Ориентированный рост кристалла внутри объема другого называется мезотаксией (или эндотаксией).

14

I. Основным методом в первой группе является метод термического

вакуумного напыления. Этот метод характеризуется простотой и высо-

кой скоростью осаждения. Сущность метода заключается в нагреве веще-

ства в вакууме до температуры, при которой кинетическая энергия атомов

и молекул вещества становится достаточной для их отрыва от поверхности

мишени и движения в пространстве до мишени. Это происходит при такой

температуре, при которой давление собственных паров вещества превыша-

ет на несколько порядков давление остаточных газов. При этом атомарный

поток распространяется прямолинейно, и при столкновении с поверхно-

стью испаряемые атомы и молекулы конденсируются на ней.

Главными преимуществами этого метода является его простота, дос-

тупность и высокая скорость осаждения, что обусловило его широкое ис-

пользование в тонкопленочной технологии.

Однако термовакуумное испарение применяется обычно для испаре-

ния металлов, достаточно летучих при температурах до 1800 К. Кроме то-

го, пленки, полученные термическим вакуумным напылением, имеют, как

правило, неоднородный химический состав (особенно при напылении из

сплавов) и недостаточную стабильность.