Přejít k obsahu


Reactive deep oscillation magnetron sputtering of Mo–O(–N) films with tunable composition and properties

Citace:
PROCHÁZKA, M., ALIJAN FARZAD LAHIJI, F., VLČEK, J., HOUŠKA, J., HAVIAR, S., ČERSTVÝ, R. Reactive deep oscillation magnetron sputtering of Mo–O(–N) films with tunable composition and properties. Nice, Francie, 2019.
Druh: PŘEDNÁŠKA, POSTER
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Reactive deep oscillation magnetron sputtering of Mo–O(–N) films with tunable composition and properties
Rok vydání: 2019
Autoři: Ing. Michal Procházka , Faezeh Alijan Farzad Lahiji , prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , RNDr. Stanislav Haviar Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý
Abstrakt CZ: Použitím reaktivní vysokovýkonové pulzní magnetronové depozice s velmi krátkými napěťovými pulzy, tzv. DOMS (deep oscillation magnetron sputtering), a pulzního řízení průtoku reaktivních plynů se vstřikováním reaktivních plynů umístěným před molybdenovým terčem směrem k substrátu do oblasti hustého plazmatu byly při nízké teplotě připraveny vrstvy Mo–O(–N). K depozici byl použit silně nevyvážený magnetron s molybdenovým terčem o průměru 100 mm. Depozice probíhala ve směsi argonu a kyslíku (a dusíku) s celkovým tlakem okolo 1 Pa. Napěťové makropulzy s celkovou délkou pulzu 250 µs a opakovací frekvencí 400 Hz byly složené z 5 mikropulzů (čas zapnutí 23 µs a čas vypnutí 27 µs). Maximální výkonová hustota na terči během pulzů byla až 1150 W/cm^2 a průměrná depoziční výkonová hustota byla 10 W/cm^2. Teplota substrátů (sklo a Si) na plovoucím potenciálu byla menší než 120 °C (žádný vnější ohřev) a jejich vzdálenost od terče byla 100 mm. Díky pulznímu vstřikování reaktivních plynů bylo možné připravit vysoce kvalitní vrstvy MoOx a MoOxNy s laditelným složením a optickými a elektrickými vlastnostmi. Od nevodivých vrstev MoO3 s tloušťkou 1 µm a absorpcí ve viditelné oblasti 4 % (a propustností až 80 %) lze přejít k vodivým vrstvám MoOx a MoOxNy (elektrická rezistivita klesla až o 10 řádů) s absorpcí až 88 % za udržení tvrdosti v rozmezí 3–5 GPa a nízkého makropnutí (méně než 200 MPa).
Abstrakt EN: A modified version of HiPIMS, called Deep Oscillation Magnetron Sputtering, with a pulsed reactive gas flow control and to-substrate reactive gas injection into a high-density plasma in front of the sputtered molybdenum target was used for low-temperature deposition of Mo–O(–N) films. The depositions were performed using a strongly unbalanced magnetron with a planar molybdenum target of 100 mm diameter in argon-oxygen(-nitrogen) gas mixtures at the total pressure close to 1 Pa. Voltage macropulses, composed of 5 voltage micropulses (pulse-on time of 23 µs and pulse-off time of 27 µs), with a total length of 250 µs and repetition frequency of 400 Hz were used for all depositions with a maximum target power density up to 1150 W/cm^2 during pulses at a deposition-averaged target power density of 10 W/cm^2. The substrate temperatures were less than 120 °C (no external heater) during the depositions of films on floating glass and Si substrates at the distance of 100 mm from the target. A pulsed reactive gas flow control made it possible to produce high-quality MoOx and MoOxNy films with a tunable composition, and optical and electrical properties. The luminous absorption of 4% for 1 µm thick non-conductive MoO3 films (the luminous transmittance of 80%) was smoothly changed into 88% for conductive (electrical resistivity decreased by up to 10 orders of magnitude) MoOx or MoOxNy films, keeping hardness of 3–5 GPa and very low macrostress (less than 200 MPa).
Klíčová slova

Zpět

Patička