Metoda de depunere prin pulverizare pentru filmul din aliaj

Pentru a reduce numărul de ținte utilizate în sistemul de pulverizare, se presupune că o țintă va sputa și va depune filme de aliaj care îndeplinesc cerințele de compoziție și de performanță. Așadar, în acest caz pot fi utilizate țintele de aliaj, țintele de inserție compozite și pulverizarea multi-țintă.

În general, în starea de echilibru de descărcare, în funcție de compoziția țintei, diferiți atomi constituenți sunt supuși la pulverizare. Un avantaj al acoperirii prin pulverizare comparativ cu evaporarea în vid și placarea cu ioni este că diferența dintre compoziția stratului de film și țintă este mică și compoziția de acoperire este mai stabilă. Cu toate acestea, în anumite cazuri, datorită fenomenului de pulverizare selectivă a diferitelor elemente de compoziție, viteză diferită de pulverizare inversă și forța de adeziune a filmului, compoziția stratului de film și țintă poate fi foarte diferită. Atunci când se utilizează acest tip de țintă de aliaj, pentru a obține pelicula anumitor componente, temperatura substratului ar trebui redusă cât mai mult posibil pentru a reduce diferența de viteză de adeziune în plus față de formularea țintei specifice conform experimentului și minimizarea temperatura țintă. De asemenea, condițiile corespunzătoare ale procesului vor reduce efectul de sputtering invers pe film.

În unele cazuri, este dificil să se pregătească o țintă de aliaj uniform pe o suprafață mare sau o țintă combinată. Deci, poate fi utilizată ținta de mozaic compusă din elemente unice. Compoziția suprafeței țintă este prezentată în Fig. Dintre acestea, structura mozaicului în formă de ventilator (d) este cea mai eficientă, este ușor de controlat compoziția filmului, iar repetabilitatea este de asemenea bună. În principiu, prin această metodă se pot realiza nu numai aliaje binare, ci și filme ternare, aliaje cuaternare.

Fig.1. Obiective compuse în structură diferită

(a) Obiectiv mozaic pătrat (b) Obiectiv rotund mozaic (c) Obiectiv mozaic rotund mic (d) Obiectiv mozaic în formă de vânt

Structura pulverizării cu mai multe ținte este prezentată în figura 2. Substratul este rotit peste cele două sau mai multe ținte, iar grosimea de depunere a fiecărui film este controlată ca fiind unul sau mai multe straturi atomice, iar filmul se rotește pentru a fi depus, astfel încât poate fi obținută o peliculă compusă. De exemplu, filmul In1-xGax Sb monocristal a fost preparat prin obiective InSb și GaSb. Deși acest dispozitiv este complicat, orice film component poate fi obținut prin controlul vitezei de rotație a substratului și schimbarea tensiunii aplicate fiecărei țintă. Acești parametri pot fi controlați în funcție de timpul de acoperire, compoziția filmului este schimbată în direcția grosimii filmului și se poate obține structura superlattică.

Fig.2. Schema schematică a structurii de pulverizare multi-țintă

Metoda catodică auxiliară este folosită în general atunci când diferența dintre componentele filmului este mare. Principalul obiectiv catodic este constituit din componenta principală a aliajului, iar ținta catodică auxiliară este realizată din componenta aditivă a aliajului. Fiecare țintă este pulverizată simultan pentru a forma pelicula din aliaj. Prin ajustarea curentului țintei auxiliare a catodului, cantitatea de componente adăugate în filmul din aliaj poate fi modificată arbitrar.