無機材料第二章合成氣相固相(編輯修改稿)
2025-05-29 08:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 速率應為 ∶ ?α 為 01之間的系數(shù)； ?Pe： 平衡蒸汽壓 ?Ph： 實際分壓 。 ?NA： Avogatro常數(shù) ?M：原子質(zhì)量 ?R：氣體常數(shù) ?T：絕對溫度 M R TppN heA??2)( ???PVD：熱蒸發(fā) 熱源 優(yōu)點 缺點 Re sist a nc e N o r a dia tion Conta mina tion e be a m L ow c onta mina tion Ra dia tion RF N o r a dia tion Conta mina tion L a se r N o r a dia tion, low c onta mina tion Ex pe nsive 坩堝式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu) 電子束加熱裝置結(jié)構(gòu) 激光加熱 Page 31 物質(zhì) 最低蒸發(fā)溫度 (176。C) 蒸發(fā)源狀態(tài) 坩堝材料 電子束蒸發(fā)時沉積速率 nm/s Al 1010 熔融態(tài) BN 2 Cr 1157 升華 W Cu 1017 熔融態(tài) 石墨， Al2O3 5 Ge 1167 熔融態(tài) 石墨 Au 1132 熔融態(tài) BN, Al2O3 3 Fe 1180 熔融態(tài) Al2O3 5 Pb 497 熔融態(tài) Al2O3 3 Mg 327 升華 石墨 10 Mo 2117 熔融態(tài) 4 Pt 1747 熔融態(tài) 石墨 2 Si 1337 熔融態(tài) B2O3 常用 MEMS物質(zhì)的蒸發(fā)工藝特性 沉積的均勻性 Page 32 PVD：濺射 利用帶有電荷的離子在電場中加速后具有一定動能的特點，將離子引向欲被濺射的靶電極。在離子能量合適的情況下，入射的離子將在與靶表面的原子的碰撞過程中使后者濺射出來。這些被濺射出來的原子將帶有一定的動能，并且會沿著一定的方向飛向襯底，從而實現(xiàn)在襯底上的薄膜沉積。 Page 34 濺射現(xiàn)象 : 濺射僅是離子對物體表面轟擊時所可能發(fā)生的物理過程之一。每一種物理過程的相對重要性取決于入射離子的能量。利用不同能量的離子與固體表面相互作用過程不同，不僅可以實現(xiàn)原子的濺射，還可以觀察到諸如離子注入 (離子能量 1000keV)、 離子的蘆瑟福背散射 (1MeV)等。 Page 35 濺射產(chǎn)額 濺射是一個離子轟擊物質(zhì)表面，并在碰撞過程中發(fā)生能量和動量轉(zhuǎn)移，從而最終將表面原子激發(fā)出來的復雜過程。濺射產(chǎn)額是被濺射出來的原子數(shù)與入射原子數(shù)之比，它是衡量濺射效率的一個參數(shù)。它與入射離子能量、物質(zhì)種類、和入射角等因素有關。 1. 只有當入射離子能量超過一定的閥值以后、才會出現(xiàn)被濺射物表面濺射。每一種物質(zhì)的濺射閥值與入射離子的種類關系不大、但是與被濺射物質(zhì)的升華熱有一定的比例關系。 2. 隨著入射離子能量的增加、濺射產(chǎn)額先是提高、其后能量達到10kev左右時趨于平緩。其后、當離子能量繼續(xù)增加時濺射產(chǎn)額反而下降．當入射離子能量達到100kev左右時發(fā)生注入． E vap or at ion S p u tt e r in g Rat e T h o u s an d ato m ic lay er s p er s ec o n d ( e. g . 0 . 5 181。 m /m in f o r A l) On e ato m ic lay er p er s ec o n d Choi c e of m at e r ial s L im ited A lm o s t u n lim ited P u r ity B etter ( n o g as in clu s io n s , v er y h ig h v ac u u m ) P o s s ib ilit y o f in co r p o r atin g im p u r ities ( lo w m ed iu m v ac u u m r an g e) S u b str at e h e at in g Ver y lo w Un less m ag n etr o n is u s ed s u b s tr ate h ea tin g ca n b e s u b s tan tial S u r f ac e d am age Ver y lo w , w ith e b ea m x r ay d am ag e is p o s s ib le I o n ic b o m b ar d m en t d am ag e In situ c leani n g No t a n o p tio n E asil y d o n e w ith a s p u tter etch Alloy c om p osition s, stoc h iom e tr y L ittl e o r n o co n tr o l A llo y co m p o s itio n ca n b e tig h tly co n tr o lled X r ay d am age On ly w ith e b ea m ev ap o r atio n R ad iatio n an d p ar ticle d am ag e is p o s s ib le Chan ge s in sou r c e m at e r ial E asy E x p en s iv e De c om p osition o f m at e r ial Hig h L o w S c ali n
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