Імпульсне збудження магнетронного розряду

Oleh Mykolaiovych Bevza

Анотація


Технології нанесення тонких плівок останнім часом широко застосовують імпульсні режими осадження. Такі режими мають ряд переваг перед традиційним магнетронним осадженням на постійному струмі, а також дозволяють реалізовувати нелінійні ефекти. Але існують певні труднощі при збудженні імпульсного магнетронного розряду, що пов’язані з генерацією вільних носіїв заряду на початковому етапі його розвитку.

Для визначення умов впевненого збудження імпульсного магнетронного розряду без підтримки слабкострумовим фоновим розрядом була створена модель таундсендівського розряду, що виникає на самому початку імпульсного магнетронного розряду та забезпечує його вільними носіями заряду.

В результаті розрахунків були встановлені: 1) напруга, при якій відбувається стабільне збудження самостійного імпульсного магнетронного розряду; 2) діапазон напруг, при яких збудження самостійного імпульсного магнетронного розряду носить нестабільний характер і може призводити до затримки збудження розряду на протязі імпульсу, або взагалі до їх пропусків; 3) напруга, при якій практично неможливо збудити імпульсний магнетронний розряд без сторонніх джерел вільних носіїв заряду.

Бібл. 12, рис. 5.


Ключові слова


імпульсний магнетронний розряд; таундсендівский розряд; траєкторія електронів

Повний текст:

PDF

Посилання


Bradley, J. W.; Karkari, S. K.; Vetushka, A., "A study of the transient plasma potential in a pulsed bi-polar dc magnetron discharge," Plasma Sources Science and Technology, no. 13, pp. 189-198, 2004. DOI: 10.1088/0963-0252/13/2/001

Welzel, Th..; Dunger, Th..; Kupfer, H..; Richter, F., "A time-resolved Langmuir double-probe method for the investigation of pulsed magnetron discharges," Journal of Applied Physics, vol. 96, no. 12, pp. 6994-7001, 2004. DOI: 10.1063/1.1808481

Kuzmichev, Anatoly; Sidorenko, Sergey; Steffen, Hartmut; Hippler, Rainer; Kulikovsky, Valery, "Investigation of a pulsed magnetron sputtering discharge with a vacuum pentode modulator power supply," Vacuum, vol. 72, no. 1, pp. 59-69, 2004. DOI: 10.1016/S0042-207X(03)00100-3

Denbnoveckij, S. V.; Hippler, R.; Kuzmichev, A. I.; Kulikovskij, V. Ju., «Zapazdyvanie vozniknovenija razrjada v impul'snyh magnetronnyh raspylitel'nyh ustrojstvah [Delay in the beginnings of a discharge in pulsed magnetron sputtering devices],» Electronics and communications, vol. 8, no. 2, pp. 195-198, 2000.

Kuzmichev, A. I.; Kulikovskij, V. Ju.; Sidorenko, S. B., «Dinamicheskie harakteristiki impul'snoj magnetronnoj raspylitel'noj sistemy [Dynamic characteristics of the pulsed magnetron sputtering system],» Izv. AN (Moskva). Ser. Fizicheskaja, vol. 64, no. 7, pp. 1317-1321, 2000.

A. Kuzmichev, Magnetronnye raspylitel'nye sistemy [Magnetron sputtering systems], vol. 1, Kiev: Avers, 2008. ISBN 966-8934-07-5

Kolev, Ivan; Bogaerts, Annemie; Gijbels, Renaat, "Influence of electron recapture by the cathode upon the discharge characteristics in dc planar magnetrons," Physical Review E, vol. 72, no. 056402, pp. 1-11, 2005. DOI: 10.1103/PhysRevE.72.056402

Kouznetsov, Vladimir; Macak, Karol; Schneider, Jochen M.; Helmersson, Ulf; Petrov, Ivan, "A novel pulsed magnetron sputter technique utilizing very high target power densities," Surface and Coatings Technology, vol. 122, no. 2-3, pp. 290-293, 1999. DOI: 10.1016/S0257-8972(99)00292-3

Kuzmichev, A. I.; Melnyk, Yu. I.; Kulikovsky, V. Yu.; Bohac, P.; Jastrabik, L., "International Conference on Phenomena in Ionized Gases (26th)," in Characteristics of pulse magnetron discharge with power supply from a capacitor energy storage, Greifswald, 2003.

Macak, Karol; Kouznetsov, Vladimir; Schneider, Jochen; Helmersson, Ulf, "Ionized sputter deposition using an extremely high plasma density pulsed magnetron discharge," Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, vol. 18, no. 4, pp. 1533-1537, 2000. DOI: 10.1116/1.582380

J. S. Colligon, "Energetic condensation: Processes, properties, and products," J. Vac. Sci. Technol. A., vol. 13, no. 3, pp. 1649-1657, 1995.

Romanov, N. V.; Gavrilov, S. E., "Effect of cathode surface state on the characteristics of pulsed hollow-cathode glow discharges," Technical Physics, vol. 44, no. 5, pp. 497-500, 1999.




DOI: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.3.105448

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 Бевза О. М.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.