濺射功率對ZAO薄膜沉積速率的影響

2009-05-21 鄒上榮 鄭州大學物理工程學院材料物理教育部重點實驗室

        圖3 為濺射功率和薄膜沉積速率的關系曲線圖。工藝參數是:反應氣壓0.7 Pa,O2 氣和Ar氣流量比為3/20,沉積溫度200℃。由圖3 知ZAO薄膜沉積速率隨濺射功率的增大幾乎成線性增長。這是因為在濺射鍍膜過程中,沉積速率(R)是與入射離子流密度(J)和濺射產額(Y)的乘積成正比,即:

R = CYJ

        其中C 是濺射裝置特性的常數。根據上式,當濺射功率增大時,濺射電流和電壓同時增加,使入射離子流密度(J)和入射離子能量(E)增大,而入射離子能量(E)和濺射產額在此區間內的關系呈近似的線性增長,薄膜沉積速率也隨之近似增長。

          在圖3 的曲線上取120W和170W兩個點,繪制成圖3.1并和圖1作為比較,其他工藝參數保持一致。可以看出隨著功率的升高,沉積速率曲線整體向右上方移動并保持形狀的相似性。說明它僅能使沉積速率增大但不能降低靶中毒現象的影響。

濺射功率和沉積速率的關系 

圖3 濺射功率和沉積速率的關系

不同濺射功率下O2 氣流量和沉積速率的關系 

圖3.1 不同濺射功率下O2 氣流量和沉積速率的關系

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