Přejít k obsahu


High-rate reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric oxide and tunable oxynitride films

Citace:
VLČEK, J., HOUŠKA, J., REZEK, J. High-rate reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric oxide and tunable oxynitride films. Sozopol, Bulharsko, 2017.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: High-rate reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric oxide and tunable oxynitride films
Rok vydání: 2017
Autoři: Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Jiří Rezek Ph.D.
Abstrakt CZ: Oxynitridy jsou materiály s dosud neprozkoumanými fyzikálními, chemickými a funkčními vlastnostmi a s velkým potenciálem pro průmyslové aplikace. Reaktivní vysokovýkonové pulzní naprašování se zpětnovazebným pulzním řízením napouštění reaktivního plynu (kyslík a dusík) a vhodným umístěním (do oblasti hustého plazmatu) vstupu reaktivních plynů před terčem směrem k substrátům umožnilo připravit vysoce kvalitní vrstvy Hf–O–N s laditelným složením, strukturou a vlastnostmi a s vysokou depoziční rychlostí od 230 nm/min pro vrstvy HfO2 po 175 nm/min pro vrstvy HfN. V práci je uveden základní princip metody, zvýšení stupně disociace molekul O2 a N2 ve výbojovém plazmatu, což vede k nahrazení velmi odlišných reaktivit molekul O2 a N2 s atomy kovu na povrchu rostoucích vrstev stejně vysokou reaktivitou atomů O a N. Vysoká depoziční rychlost vrstev bude vysvětlena pomocí zjednodušené rovnice a modelovými výpočty.
Abstrakt EN: Oxynitrides are a class of materials with yet unexplored physical, chemical and functional properties, and a great potential for industrial applications. In this work, reactive HiPIMS with a feedback pulsed reactive gas (oxygen and nitrogen) flow control and an optimized location (high-density plasma) of the reactive gas inlets in front of the target and their orientation toward the substrate made it possible to produce high-quality Hf–O–N films with a tunable elemental composition, structure and properties at very high deposition rates ranging from 230 nm/min for HfO2 films to 175 nm/min for HfN films. We give the basic principles of this method, maximizing the degree of dissociation of both O2 and N2 molecules in a discharge plasma, which leads to a replacement of very different reactivities of the O2 and N2 molecules with metal atoms on the surface of growing films by similar (high) reactivities of atomic O and N. The high deposition rates of films will be explained using a simplified formula and model calculations.
Klíčová slova

Zpět

Patička