Получаване на слойни материали


Категория на документа: Други


Получаване на слойни материали

Слойните материали за електрониката се класифицират в 2 основни групи.

1. Тънки слоеве - дебелина до 1 микрон.
2. Дебели слоеве и покрития - 10 микрона и повече.

Тънките слоеве се доближават до двумерните обекти. Така че свойствата им се определят и зависят в голяма степен от повърхността им и явленията които протичат в тях.

Дебелите слоеве са по-близки до тримерните обекти. На тях са им присъщи обемните процеси. Те са по-близки до монокристалите. Към всичките филми покрити с тях се предевяват следните изисквания.
1. Да имат еднаква дебелина.
2. Да имат добра атхезионна и кохезионна якост.

Атхезия - добро сцепления
Кохезия - устойчивост на разрушаване по границите на кристала.

3. Да имат определен химически и фазов състав.

Атомите които се отлагат на повърхността на подложката се установяват на места с локален енергетичен максимум. Силите които могат да ги задържат там могат да са от типа Вандер - Ваалс , ковалентни, йонни. Частиците могат да се фиксират или да са подвижни. Т.е. да прескачат от един максимум на друг. В резултат на асоцииране се формират двумерни островчета от няколко атома, които ако са стабилни се обединяват с други такива и формират структурни зародиши (4х4 5х5 възли на решетка). Следва нарастване на тези зародиши.

При производството на тънки слоеве, висока точност по дебелина и химическа чистота се постигат само при израстване на слоя атомарен (молекулярен) поток. Такива условия се създават във вакуум при нагряване, изпарение и кондензация или чрез бомбардиране на твърди образци (мишени) с йони от инертен газ, при което образците се разпрашват в поток и кондензират на повърхността на изделието. Първият тип процеси са известни като "термично-вакуумно" отлагане. Вторият тип процеси - йонно разпрашване с бомбардиране.

Нагревателят обикновено е от трудно топим материал. От значение е и каква е температурата на подложката. При много висока температура има опасност от реизпарение (откъсване на току що отложели се атоми). Ако е ниска има опасност от получаване на неравномерни слоеве.
Скоростта на израстване на филма зависи още от разстоянието между изпарителя и подложката, от типа на материала, температурата на нагревателя и др.

Йонно разпрашване.

ТВО /термично вакуумно отлагане/ има редица недостатъци:

- отлагането на трудно топими материали изисква много високи температури на изпарителя;
- при отлагане на сплави има разлика в скоростта на изпарение на отделните елементи, което може да доведе до изменен състав на слоя;
- получава се неравномерност в дебелината на слоя, която изисква допълнения приспособления.

Тези недостатъци се компенсират при процесите на разпрашване, които са всъщност "студени" процеси.

Липсва изпарител. На негово място има катод които е изграден от веществото което ще се отлага. Ролята на Анод се изпълнява от подложката. Създава се вакуум, след това се вкарва инертен газ, подава се напрежение и възниква тлеещ разряд.

Особености на слойните материали.

1. Разлика между обемни и слойни проводящи материали.

При слойните резистори винаги има 2 елемента - подложка + слой и интерфейс между тях, която съществено може да влияе на свойствата.

2. Дебелината на слоя е много по-малка от напречното сечение "S".
3. Подложката е много по-дебела от слоя, така че механичните свойства основно ще зависят от нейните.

Аномални ефекти.
Поведение на токо носителите различно от това в обемните кристали.





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Получаване на слойни материали 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.