วิธีการตกตะกอนสำหรับฟิล์มโลหะผสม

เพื่อลดจำนวนเป้าหมายที่ใช้ในระบบสปัตเตอร์เป้าหมายหนึ่งชิ้นควรจะฉีดและฝากฟิล์มอัลลอยด์ที่ตรงกับองค์ประกอบและความต้องการด้านประสิทธิภาพ ดังนั้นในกรณีนี้คุณสามารถใช้เป้าหมายอัลลอยด์, เป้าหมายการใส่แบบคอมโพสิตและการสปัตเตอร์แบบหลายเป้าหมายได้

โดยทั่วไปในสถานะการปลดปล่อยตามองค์ประกอบของเป้าหมายอะตอมส่วนประกอบต่าง ๆ จะถูกสเปรย์ตามลำดับ ข้อดีประการหนึ่งของการเคลือบผิวแบบสปัตเตอร์เมื่อเทียบกับการระเหยสูญญากาศและการชุบไอออนคือความแตกต่างระหว่างองค์ประกอบของชั้นฟิล์มกับเป้าหมายมีขนาดเล็กและองค์ประกอบของการเคลือบมีเสถียรภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตามในบางกรณีเนื่องจากการเลือกสปัตเตอร์ปรากฏการณ์ขององค์ประกอบองค์ประกอบที่แตกต่างกันอัตราสปัตเตอร์กลับกันและแรงยึดเกาะของฟิล์มองค์ประกอบของชั้นฟิล์มและเป้าหมายอาจแตกต่างกันอย่างมาก เมื่อใช้ชิ้นส่วนอัลลอยด์ชนิดนี้เพื่อให้ได้ฟิล์มบางส่วนอุณหภูมิของพื้นผิวควรลดลงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดความแตกต่างของอัตราการยึดเกาะนอกเหนือจากการกำหนดเป้าหมายเฉพาะตามการทดลองและลดลง อุณหภูมิของเป้าหมาย นอกจากนี้สภาวะของกระบวนการที่เหมาะสมจะช่วยลดผลกระทบต่อการสปัตเตอร์แบบย้อนกลับบนแผ่นฟิล์ม

ในบางกรณีก็ยากที่จะเตรียมเป้าหมายของโลหะผสมที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่หรือเป้าหมายผสม ดังนั้นสามารถใช้วัตถุโมเสคคอมโพสิตประกอบด้วยองค์ประกอบเดี่ยวได้ องค์ประกอบพื้นผิวของเป้าหมายแสดงไว้ในรูปที่ 1 ในหมู่พวกเขาโครงสร้างโมเสครูปพัดลม (d) มีประสิทธิภาพมากที่สุดมันเป็นเรื่องง่ายที่จะควบคุมองค์ประกอบของฟิล์มและการทำซ้ำยังเป็นสิ่งที่ดี ในหลักการไม่เพียง แต่จะมีการใช้โลหะผสมแบบไบนารีเท่านั้น แต่ยังสามารถผลิตฟิล์มอลูมิเนียมสี่ชั้นได้ด้วยวิธีนี้

รูปที่ 1 เป้าหมายแบบผสมในโครงสร้างที่ต่างกัน

(a) เป้าหมาย Mosaic แบบสแควร์ (b) เป้าหมาย Mosaic รอบ (c) เป้าหมายโมเสคแบบกลมเล็ก (d) เป้าหมาย Mosaic รูปพัดลม

โครงสร้างของการสปัตเตอร์แบบหลายจุดจะแสดงในรูปที่ 2 พื้นผิวจะถูกหมุนไปข้างต้นสองหรือมากกว่าเป้าหมายและความหนาของการกระจายตัวของฟิล์มแต่ละตัวจะถูกควบคุมเป็นหนึ่งหรือหลายชั้นอะตอมและฟิล์มจะเปลี่ยนเป็นเงิน เพื่อให้ฟิล์มสารประกอบสามารถได้รับ ยกตัวอย่างเช่นฟิล์ม In1b-xGax Sb ที่ผลิตโดย InSb และ GaSb เป้าหมาย แม้ว่าอุปกรณ์นี้จะมีความซับซ้อน แต่สามารถรับฟิล์มชนิดใดก็ได้โดยการควบคุมความเร็วในการหมุนของพื้นผิวและเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับแต่ละเป้าหมาย พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถควบคุมได้ตามระยะเวลาในการเคลือบส่วนประกอบของฟิล์มจะเปลี่ยนไปตามทิศทางของความหนาของฟิล์มและสามารถหาโครงสร้าง superlattice ได้

รูปที่ 2 แผนผังแผนผังของโครงสร้างสปัตเตอร์หลายเป้าหมาย

วิธีแคโทดเสริมใช้โดยทั่วไปเมื่อความแตกต่างระหว่างส่วนประกอบของฟิล์มมีขนาดใหญ่ เป้าหมายแคโทดหลักทำจากส่วนประกอบหลักของโลหะผสมและแคโทดเสริมจะทำจากส่วนประกอบเสริมของโลหะผสม เป้าหมายแต่ละตัวถูกกระพือปีกพร้อม ๆ กันเพื่อสร้างฟิล์มอัลลอยด์ การปรับค่ากระแสของแคโทดเสริมช่วยเพิ่มจำนวนชิ้นส่วนที่เพิ่มเข้ามาในฟิล์มอัลลอยด์โดยพลการ