Metoda napylania metodą napylania dla filmu ze stopu

Aby zmniejszyć liczbę celów używanych w systemie rozpylania, jeden cel powinien rozpylać i deponować filmy ze stopu, które spełniają wymagania dotyczące składu i wydajności. Dlatego w tym przypadku można używać celów stopu, celów nakładania kompozytów i rozpylania z wieloma celami.

Mówiąc ogólnie, w stanie ustalonym wyładowania, zgodnie ze składem celu, różne składowe atomy są odpowiednio poddawane rozpylaniu. Zaletą powłoki napylającej w porównaniu z odparowywaniem próżniowym i powlekaniem jonowym jest to, że różnica między składem warstwy folii a celem jest mała, a kompozycja powłokowa jest bardziej stabilna. Jednakże, w niektórych przypadkach, ze względu na zjawisko rozpylania selekcji różnych elementów kompozycji, różne prędkości odwrotnego rozpylania i siłę adhezji filmu, skład warstwy folii i celu może być bardzo różny. Przy stosowaniu tego rodzaju celu ze stopu, aby uzyskać folię niektórych składników, należy jak najbardziej zmniejszyć temperaturę podłoża, aby zmniejszyć różnicę szybkości adhezji, a także sformułować konkretny cel zgodnie z doświadczeniem i zminimalizować temperatura celu. Ponadto odpowiednie warunki procesu zmniejszają efekt odwrotnego rozpylania na folię.

W niektórych przypadkach trudno jest przygotować jednorodny cel ze stopu o dużej powierzchni lub cel złożony. Zatem można zastosować kompozytowy cel mozaikowy złożony z pojedynczych elementów. Skład powierzchni celu jest pokazany na ryc. Wśród nich najbardziej skuteczna jest struktura mozaikowa w kształcie wachlarza (d), łatwo kontrolować skład filmu, a powtarzalność jest również dobra. Zasadniczo, tą metodą można wytworzyć nie tylko stopy binarne, ale także trójskładnikowe, czwartorzędowe filmy stopowe.

Ryc.1. Cele złożone w różnych strukturach

(a) Square Mosaic Target (b) Round Mosaic Target (c) Small Round Mosaic Target (d) Mozaika w kształcie wachlarza

Strukturę rozpylania z wieloma celami pokazano na fig. 2. Podłoże obraca się nad dwoma lub więcej celami, a grubość nakładania każdej folii jest kontrolowana jako jedna lub kilka warstw atomowych, a folia ulega złożeniu, tak, że można uzyskać folię złożoną. Na przykład, folia z pojedynczym kryształem In1-xGax Sb została przygotowana przez cele InSb i GaSb. Chociaż to urządzenie jest skomplikowane, ale dowolną folię składową można uzyskać przez kontrolowanie prędkości obrotowej podłoża i zmianę napięcia przyłożonego do każdego celu. Parametry te można kontrolować w zależności od czasu powlekania, skład folii zmienia się w kierunku grubości folii i można uzyskać strukturę supersieciową.

Ryc.2. Schemat ideowy struktury rozpylania o wielu celach

Pomocnicza metoda katodowa jest zwykle stosowana, gdy różnica między składnikami filmu jest duża. Główny cel katody jest wykonany z głównego składnika stopu, a docelowa katoda pomocnicza wykonana jest z addytywnego składnika stopu. Każdy cel jest napylany jednocześnie, aby utworzyć film stopu. Regulując prąd celu pomocniczej katody, ilość dodanych składników w folii stopowej można dowolnie zmieniać.