Получение тонких пленок сложного состава методом испарения и конденсации в вакууме. Юраков Ю.А. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
новений и образования соединений в газовой фазе весьма мала. Это стано-
вится очевидным, если принять во внимание, что средняя длина свободно-
го пробега молекул при давлении 10
–4
мм рт. ст. составляет порядка 50 см.
При реактивном испарении образование окисной пленки начинается
с момента попадания атомов металла и молекул кислорода на поверхность
подложки. При этом часть частиц адсорбируется, другая после кратковре-
менного пребывания на поверхности десорбируется или отражается. От-
ношение числа адсорбированных частиц к полному числу частиц, падаю-
щих на поверхность, называется коэффициентом конденсации α
с
. В про-
цессе образования окисла адсорбированные частицы реагируют между со-
бой. Реакция является упорядочивающим процессом, в результате которо-
го адсорбированные атомы диффундируют по поверхности и закрепляются
в потенциальных минимумах, отображающих регулярную решетку кри-
сталла. Рост пленки контролируется частотой попадания на поверхность
атомов металла и молекул кислорода, коэффициентами конденсации час-
тиц и температурой подложки, определяющей подвижность частиц и ко-
эффициент конденсации.
Число атомов металла, достигающих поверхность подложки в еди-
ницу времени dN
M
/dt для единицы поверхности можно выразить через ско-
рость осаждения
'
MAM
rM
dNN
ρ d
=.
Adt μ
(11)
здесь ρ
M
– плотность материала пленки; μ
М
– молярная масса металла; d´ –
скорость конденсации металла; A
r
– площадь подложки; N
A
– число Аво-
гадро.
Частоту столкновения молекул кислорода с подложкой для единицы
поверхности можно определить из уравнения Герца – Кнудсена
22
2
OO
r
O
dNP
=
Adt
2
πmkT
, (12)
где
2
O
P
и
O
m
– парциальное давление и масса молекулы кислорода, соот-
ветственно;
2
O
dN
– число молекул кислорода, попадающих на поверх-
ность.
Если попадающий на подложку газ плохо сорбируется, то его вне-
дрение в пленку затрудняется. В этом случае увеличивают его концентра-
цию в системе. Коэффициент конденсации – α
с
определяется двумя меха-
низмами, ответственными за отражение молекул от поверхности пленки
(подложки). Один из них – непосредственное отражение молекул от по-

Страницы