Импульсное возбуждение магнетронного разряда

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Oleh Mykolaiovych Bevza

Аннотация

Технологии нанесения тонких пленок в последнее время широко применяют импульсные режимы осаждения. Такие режимы имеют ряд преимуществ перед традиционным магнетронным осаждением на постоянном токе, а также позволяют реализовывать нелинейные эффекты. Но существуют определенные трудности при возбуждении импульсного магнетронного разряда, связанные с генерацией свободных носителей заряда на начальном этапе его развития.

Для определения условий уверенного возбуждения импульсного магнетронного разряда без поддержки слаботочным фоновым разрядом была создана модель таундсендовского разряда, возникающего в самом начале импульсного магнетронного разряда и обеспечивающего его свободными носителями заряда.

В результате расчетов были установлены: 1) напряжение, при котором происходит стабильное возбуждение самостоятельного импульсного магнетронного разряда; 2) диапазон напряжений, при которых возбуждение самостоятельного импульсного магнетронного разряда носит нестабильный характер и может приводить к задержке возбуждения разряда во время импульса, или вообще к их пропускам; 3) напряжение, при котором возбудить импульсный магнетрон разряд без посторонних источников свободных носителей заряда практически невозможно.

Библ. 12, рис. 5.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Bevza, O. M. (2017). Импульсное возбуждение магнетронного разряда. Электроника и Связь, 22(3), 12–18. https://doi.org/10.20535/2312-1807.2017.22.3.105448
Раздел
вакуумная, плазменная и квантовая электроника

Библиографические ссылки

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.