Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
летучего соединения
На рис II 4 5 схематически показаны основные стадии получения пленок при
физическом и химическом осаждении стадии а. 6 и е, г означают
поверхностную диффузию частиц и последующую адсорбцию, на стадиях д е
происходит химическая реакция и образуется конечный продукт Таким образом
при химическом осаждении из паровой фазы подложка подвергается
воздействию паров одного или нескольких соединений которые являются
компонентами осаждаемого вешества В результате протекания химической
реакции (либо на подложке, причем материал подложки также может быть
участником реакции, либо вблизи подложки) на поверхности подложки
осаждается продукт реакции в виде пленки
50
в 2
Рис 04 5 Схема методов вакуумного осаждения (а, б) и химического
осаждения из паровой фазы (в^-е)
Пленка состава А получается осаждением молекулы прекурсора АХ с
протеканием* например, реакции диспропорцийнированил
2АХ -* А(пленка) + АХ^газ),
или реакции разложения
АХ(газ) -* А(пленка) + Х(газ),
что иллюстрируется рис. 11.4,6. Очевидно, что подбором необходимого
материала подложки, температуры подложки, состава паров прекурсоров и
т.гг можно синтезировать пленки разных соединений.
Рис 04 6 Реактор для реализации метода химического осаждения из паровой
фазы
Образование пленок Agl ка поверхности металлического серебра происходит
за счет химического взаимодействия серебра с парами иода (процесс
иодирования). Технология синтеза слоев Agl заключалась либо в иодировании
тонкой пленки серебра непосредственно в момент напыления (испарение Ag в
йодной атмосфере) [54, 55] > либо в иодировании тонкой пленки серебра,
предварительно полученной вакуумным напылением [56, 57]+ В зависимости от
условий иодирования и материала
51
генератор для тлеющего разряда
Рис 114 7 Схема установки для осаждения пленок ZrO? -Y2O3 с
использованием плазмы тлеющего разряда [64]
А-[(СмНюОЛП ВМ(С5ВДз№]
Нагреватель
Рис II4 В Схема установки для осаждения пленок ZtOj - Y2O3 с
использованием лазерного луча [65]
подложки образцы кристаллизовались либо в (5-, либо в у-модификации, либо
состояли из смеси этих фаз Аналогичный метод использовался для
изготовления тонкопленочного Lt3N [58> 59] Испарение или металлического
лития, или нитрида лития проводилось в азотсодержащей среде, в результате
чего на аморфной подложке образовывался тонкий слой LijN
Ряд работ посвящен комбинированным методам получения пленок СИП [60-62]
Так, для изготовления беспористых слоев Agl серебряную подложку сначала
иодировали, а затем на этот слой напыляли в вакууме Agl Ультратонкая
пленка иодированного серебра служила в качестве затравки для образования
однородной и беспорнстой пленки Agl В работе [62] указывалось на
возможность получения тонкопленочного образца RbAg4ls комбинированным
методом Для этого серебряную подложку подвергали иодированию, затем на
слой Agl вакуумным испарением наносили слой йодистого рубидия (при этом
соотношение компонентов Rbl Agl составляло I 4) После этих операций
пластину выдерживали при 313 К в течение I ч для того, чтобы произошла
реакция синтеза ТЭЛ
Rbl + 4AgI -> RbAg^
52
Данные рентгеноструктурного анализа и изучение микрофотографий полученных
образцов указывают на образование однородной по толщине пленки СИП RbAg*^
Очевидно* что описанный метод более сложный чем метод прямого вакуумного
осаждения, хотя в ряде случаев дает лучшие результаты
Для получения толстых слоев стабилизированного оксида циркония
использовали [63] ацетил-ацетонаты Zr и Y (и двух их производных)
Осаждение плотных оксидных слоев Zr02-УаОз толщиной 1-5 мкм проводили в
вакууме при разряжении 1-10 Па Более сложная методика, активизирующая
массоперенос вещества к подложке, включает использование плазмы тлеющего
разряда [64] На рис И 4 7 показана схема установки пары метаплоорганики*
содержащие Zr и Y* с помощью потока кислорода вводились в реакционную
зону* где создавался тлеющий разряд Кварцевая подложка* нагретая до 670
К* размещалась в зоне плазмы тлеющего разряда, и осаждение происходило в
течение I ч Для локального дополнительного нагрева подложки можно
использовать лазерный пучок* как это показано на рис II 4 8 [65] Пары
реактантов доставлялись в реакционную камеру потоком аргона, куда также
вводился кислород для образования требуем ьгх оксидов Луч ArF эксимерного
импульсного лазера облучал реагирующие газы и осуществлял локальный
разогрев подложки Пленки Zr03- осаждали на предварительно нагретую до 973
К кварцевую подложку
4.2,2, Электролитический метод нанесения пленок. Для получения СИП в
виде пленок используется и хорошо известное в электрохимии явление
электролиза При прохождении электрического тока через растворы солей
(кислот, оснований) на электродах могут протекать электрохимические
реакции* сопровождающиеся образованием новых продуктов Продукты реакции
могут вьще-ляться на электродах в виде твердого осадка, такой процесс
называется электролитическим осаждением (электроосаждением)
