ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
9
верхности пленки для тех из них, кинетическая энергия которых не пере-
дается пленке. Другой механизм – быстрая десорбция, связанная с малой
энергией адсорбции или высокой температурой подложки. Кислород силь-
но хемосорбируется всеми металлами и поэтому представляет интерес с
точки зрения реактивного испарения.
Реактивное испарение металлов или низших окислов с последующей
конденсацией на подложки при средних температурах приводит к образо-
ванию аморфных или несовершенных в отношении кристаллической
структуры пленок. Стехиометрический состав таких пленок в значитель-
ной степени определяется частотой столкновений компонентов с подлож-
кой. Однако вследствие различия коэффициентов конденсации состав
пленки может не соответствовать соотношению частот столкновений.
Для уверенного получения полностью окисленных пленок обычно
используется избыток молекул кислорода, соударяющихся с поверхно-
стью. В то же время, это плохо влияет на свойства пленок. Так, было обна-
ружено снижение твердости и величины показателя преломления для пле-
нок TiO
2
, полученных при температуре подложки 300 °С при повышении
давления от 10
–4
до 10
–3
мм рт. ст. Это объясняется высокой частотой
столкновений молекул O
2
и связанными с этим потерями энергии молеку-
лами окисла. Этот эффект должен быть менее выраженным при более вы-
соких температурах подложки, когда молекулы получают дополнительную
тепловую энергию, необходимую для поверхностной диффузии и упоря-
дочивания.
При реактивном осаждении пленок, свойства которых зависят от
кристаллической структуры, необходимо поддерживать повышенную тем-
пературу подложки. В этих случаях фактором, определяющим скорость
роста пленки, является реакция на поверхности подложки и процесс упо-
рядочивания атомов. Этот процесс термически активирован. Исследования
роста эпитаксиальных пленок Ta
2
O
5
на сапфире показали, что скорость роста
увеличивается с температурой. В то же время, скорость роста чистых пленок
тантала в исследованном интервале температур осаждения (600–800 °С) сни-
жается с повышением температуры, что является следствием низкой энергии
аккомодации.
Несмотря на то, что процесс роста пленки ограничен поверхностной
реакцией, соотношение частот столкновений с поверхностью атомов ме-
талла и молекул кислорода должно тщательно подбираться. Для полного
окисления необходима некоторая минимальная частота столкновений час-
тиц кислорода с поверхностью растущей пленки. Превышение этой часто-
ты приводит к ухудшению качества пленки. Так, в случае роста Ta
2
O
5
на
монокристаллической подложке сапфира эпитаксии не наблюдается при
давлении кислорода выше 10
–3
мм рт. ст. Если представляет интерес не
только состав пленки, но и ее структура и свойства (оптические, электри-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
