Přejít k obsahu


A significant enhancement of the deposition rate in reactive ac magnetron sputtering of highly optically transparent ZrO2 films

Citace:
REZEK, J., VLČEK, J., HOUŠKA, J., ČAPEK, J., BAROCH, P. A significant enhancement of the deposition rate in reactive ac magnetron sputtering of highly optically transparent ZrO2 films. Štrasburk, Francie, 2017.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: A significant enhancement of the deposition rate in reactive ac magnetron sputtering of highly optically transparent ZrO2 films
Rok vydání: 2017
Autoři: Ing. Jiří Rezek Ph.D. , Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Jiří Čapek Ph.D. , Doc. Ing. Pavel Baroch Ph.D.
Abstrakt CZ: Husté a vysoce opticky transparentní vrstvy oxidu zirkoničitého (extinkční koeficient 0,0002 na vlnové délce 550 nm) byly připraveny pomocí AC reaktivního magnetronového naprašování na substráty na plovoucím potenciálu ve směsi argon-kyslík. Byly použity dva nevyvážené magnetrony s uzavřeným magnetickým polem vybavené zirkoniovými terči (100 mm v průměru), které byly napájeny střídavým elektrickým zdrojem, produkujícím sinusové průběhy proudu a napětí na terči. Depozice vrstev byly provedeny při opakovací frekvenci zdroje asi 85 kHz, celkovém tlaku blízko 1 Pa a při průměrných výkonových hustotách na terč v rozsahu 5–15 W/cm^2, což jsou hodnoty vhodné i pro průmyslové naprašovací systémy. Zjistili jsme, že naše řešení vyvinuté pro vysokorychlostní reaktivní magnetronové naprašování dielektrických vrstev je rovněž velmi efektivní také pro průmyslem vyžadované reaktivní střídavé magnetronové naprašování. Tato metoda vede ke stabilnímu procesu bez vzniku mikrooblouků na terči a ke zvýšení depoziční rychlosti vrstev. Budou prezentovány depoziční charakteristiky, mechanické a optické vlastnosti vrstev a jejich povrchová morfologie.
Abstrakt EN: Densified and highly optically transparent zirconium dioxide films (extinction coefficient of 0.0002 at 550 nm) were prepared by reactive AC magnetron sputtering on a floating substrate in argon-oxygen gas mixtures. We used two unbalanced magnetrons in a closed-field configuration equipped with zirconium targets (100 mm in diameter) driven by a mid-frequency AC power supply producing sinusoidal waveforms of the target voltage and current. The depositions of the films were performed at the repetition frequency of about 85 kHz, the total pressure close to 1 Pa and the average target power densities of 5–15 W/cm^2 which are used in industrial AC magnetron sputtering systems. We found that a simple feed-back pulsed reactive gas flow control is very effective also in industrially-demanded reactive AC magnetron sputtering. The method led to a stable, arc-free sputtering process with enhanced deposition rates (up to 84 nm/min), being up to 2.5 times higher compared with the depositions in an oxide mode at the same target power density. We will report on deposition characteristics, mechanical and optical properties of the films and their surface morphology.
Klíčová slova

Zpět

Patička