Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Протяженность этого интервала зависит от температуры подложки н давления паров. Метод трех температур применим также в там случае, когда одна из составляющих имеет низкую упругость па|та при температуре подложки. Этот случай соответствует соединениям А — В и рассмотрен для 1пдз ы у 123 молекул от двух нспарителей может вызвать изменение в составе пленив, как это показано на рис. 39. Этот эффект можно уменьшить, использун устройство из двух концентрических испарителей [238, 247, 248).
Другим решением валяется такое наклонное положение эффузионных печек, при котором они обе были бы направлены к подложке под одним и тем же углом [232). В общем случае влияние угла падения молекул можно уменьшить за счет увеличения расстониия от испарителя до подложки. Если необходимо получать пленки с меняющимся составом, то это может быть достигнуто постепенным удалением испарителей друг от друга [248). Сос. гав пленок соединений менее чувствителен к положению нспарителей и ие требует столь строгого контроля потокз пара, как в случае //поло к си (гу) пленок сплавов илп пленок типа иерметов. Причина этого заключается в том, что скорость конденсации соединений зависит не только от отношения давлений составляющих, ио н от поверхностной реакции. Таким образом, испарение соединений нз двух нспарителей аналогично реактивному испарению, в котором рост пленки определяется темпера.
турой подложки. Конденсация соединенный из двойных паров анализировалась Гюнтером [247, 248), которым был предложен и разработан экспериментальный метод, известный как метод трех температур. В этом методе используется тот факт, что свободная энергия, необходимая для диссоцнации соединения в соответствии с уравнением АВ (твердая фаза) = А //сли/тители (газообразная фаза) ф '/, В, (газообразиая фаза), оказывается большей, чем свободные анергии испарении составляющих А (твсрдая фаза) =А (газообразная фаза) и В (твердая фаза) = '/, В, (газообразная фаза).
Гл. 1. Вакуумное испарение (рис. 41Б В противоположность Сне вары индия в этом случае пересыщщ иы как по отношению к соединению, так и по отношению к чистой металлической фазе. Следовательно, стехнометрнческие интервалы для Аггг—  — соединений требуют избыточного количества более летучей составляющей для обеспечения. вовлечения в реакцию всего количества злементов П1 группы.
Условна испарения, приведенные в табл. 14, показывают, Теггперапгбуа, ер та аЮ ббб Ьбб бГХГ 2бб и Гб-' ь э; '~ гу-г Гб-3 Рис, 40. Равновесные даеаенна паров сз и эеь иад «еесрлиостью соединсни» 1!И1 и иовсрлпостью чистын еаеыснтов 1591, ш-' б Ш Г2 гв гб Гб 2О Гп'УТ К-' гто отношение потоков может меняться в пределах от 1 до 1О. Обычно используют потоки порядка 10ьй — 1Оьт см-и ° с-', которые соответс гвуют давлениям 1О-й — 1О-э мм рт. ст.
иад поверхностью подложки. Использование больших давлений нежелательно вследствие чрезиерпого рассеяния прн смешивании потоков. Тамперагпура,'б г губа Вбб ббб «бу ®б гбб э ш-' э сь Го-г и сь т Рис. 41. Равновесные давасвив варев!п н А4 над поверлвостью Еаеыепгеа 1!щ и двивеиве Аа аэч ралаожевнн ввд ююерк постам \ила 1ЫЭ1.
Гб-с Ю Гб Ту РР Гб Ф 2б Ю~/Т, К" г Значительная свобода имеется также в выборе температуры подлож. ки. Этот температурный интервал часто оказывается суженным эа счет причин, не связанных со стехиометрней пленки. Для получения хорошо упорядоченных кристаллических пленок температура подложки должна быть выше минимальной величины, необходимой для конденсации в одной фазе. Верхний предел температуры ограничен необходимостью получении пересыщения пэров при давлениях ниже 10-э мм рт. ст. или температурой плавления соедияеиия, как, например, в случае спБЬ.
Более топками эф фектвьги являются небольшие отклонения от стехяометрического состава, которые меняются с температурой и определяют тип н величину проводи. 124 й. Испарение соединений, сплавов и смесей мости пленки.Так например, пленки!пАз, осажденные при низких температурах„содержат нзбыточное количество Аз, тогда как конденсация прн наибольших допустимых температурах приводит н недостатку Аз [248[. Большие отклонения от стехнометрического состава могут наблюдать-. ся в том случае, если одна илн обе составляющие обладают большой растворимостью в соединении.
Это наблюдается для растворимости В! и. Те в В!зТеа. Однако Хайнлейн и Гюнтер установили [249), что такие соедине. ния также могут иметь стехиометрическнй интервал. Как следует иэ табл. !4„большое избыточное количество атомов Те будет отражаться от подложки и пленка будет иметь стехиометрическнй состев. Однако такое рассмотрение не применимо при низких температурах подложки, когда падающие молекулы просто внедряются в пленку. Этот случай представлен в табл.
14 системой В! — Зе. Псевдобинарная система РЬ (Зе, Те) сравнима с В!аТез, поскольку одна из составляющих РЬТе имеет широкую область существования [79[. Пленки смешанных А!~! — В соединений также были получены одновременным испарением из трех источников [235[. 3) Испарение методом вспышки (дискретное испарение). Метод вспышки используется для осаждения пленок, составлющие которых имеют разные давления паров. В отличие от метода двух испарителей здесь не требуется контроля плотности паров или температуры нспарнтелей.
Действенный контроль состава пленкк достигается полным испарением малых количеств составляющих в заданном соотношении. При этом используется один испаритель„температура которого достаточно высока, чтобы происходило испарение наименее летучего вещества. Хотя франционнрование н происходит во время испарения каждой порции вещества, однако количество вещества в порции настолько мало, что неоднородность в пленке мо. жег наблюдаться лишь в пределах нескольких моноатомных слоев.
Эгв потенциальные неоднородности уменьшаются за счет того, что подача вещества в испаритель происходит непрерывно. В результате таких одновременных дискретных испарений поток пара имеет однородный состав, который совпадает с составом исходного вещества. Таким образом достигается очень точный контроль состава пленки. По данным Юнга и Херитейджа [254[ пленки Ы! — Ре — Сг, полученные методом вспыкшн, ямеют меньшие изменения в составе, чем пленки, полученные ионным распылением. Как следует из примеров, приведенных в табл, 15, этот метод применим для испарения сплавов, спесей металл — днэлектрнк и соединений.
В большинстве случаев пары, попадающие на подложку, пересыщены, так что состав пленки не зависит от коэффициентов конденсации. Иеключение составляют хальногениды меди, хотя обыцно управление составом пленки определяется тем, насколько испарение вещества является похнын. [27!). Для втой цели разработаны экспериментальные способы, связанные с формой подаваемого испаряемого вещества, с механизмом подачи нспаряемого вещества я с типом нспарителя. В случае металлов и сплавов непрерывное испарение малых количвстн вещества можно производить при подаче проволохи с катушки через направляющую трубу на поверхность накаленной нити. Такие конструйции были описаны Тандескн с сотрудниками [257[ для пермаллоя и Сидаллом и Пробайном для нихрома[!14[.
В измененном варианте втой конструкции, позволяющем осуществлять чередующееся испарение метайлов н оргаияческвх диэлектряков, для нарезки коротких кусочков проволоки, которые падают в нспаритель, используется лезвие ножа [259[. Вместо проволока и качестве испаряемого вещества большые перспективы дает использование порошков.
Гл. 1 3»акууниее ненаренне х с ад х 'на хл 'о« с« м а с с с а а и х ы « и." р О. » х хи и О. « « 3 о о н иы «с С«3 ао Оа аса "ОК «,а о 8 1 ! 8 с» о ох с« *х '.« С« В 8 сч С» «33 С« С« О С« «» «о с« а„ с х и х х х «3„3 с, Ц 3 х »'и ах н х х и а и Ю х Них »Ях ~ао 33 « х а О. а а «3 с\ с Х с Й а а а. х 3 аяа хоо хах»„о х», ах »а с« цЯ» ах а се х хх с и х х я о Ж х х х о аа х и а и о хИ Я «3 он О. оо хо «о А и«» ,о н сл а о \ х х Д о и н О х8 О О.Я Ы о н 1 а а ы с 2 а а з Ж х х О о 3« о Е х о о 1= о О. 1 х ° .« оох «9« х аа ,„ХН 3 ы,~о с» х х ° «3 н 3.3 са 1! + ! Х8 ~ Ж я х о х «3 н а 3" «3 ЯС.3 Ь' И 322 х Б к и о 3 о н а й~ «3 х а « «а 3" о«х х„ сс и о ах о « а а О х а '" О » с н 33 о и О.
«3 3 «3 и х хон х о в 3 а хо а и х и Я й о ». х о и Н х а Х 3« х ««. С; «3 х о и си х о Ех о х На о х а и а х «3 ар и х „"Й Ои и и н 5 хо ха 3 х о и кХ аы~ са х и Х 3 »Ни хи а о„и о «3 «3. х х о 3. О. хих - о О »3 3- О и С".3 Х х х х ~ сс а « о 33 н« н и ой о., Х О Х 3 а х х и х а а а 333- а «с о х и и х «3 «с а н и о .3 а о а и а о а 3 и ио а ы х ОХ « с х а х их 3 х и ы о «3 а о рх-, «.3-» и о и и х О О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
