Когда начинается осаждение атомов мембраны, ионная бомбардировка оказывает следующее воздействие на границу раздела мембрана/субстрат.
(1) Физическое перемешивание. Из-за высокоэнергетической ионной инжекции, распыления осажденных атомов и обратной инжекции поверхностных атомов, а также явления каскадных столкновений, в приповерхностной области границы раздела мембрана/основание происходит недиффузионное перемешивание элементов подложки и элементов мембраны. Этот эффект перемешивания способствует формированию «псевдодиффузионного слоя» на границе раздела мембрана/основание, то есть переходного слоя между мембраной и основанием, толщиной до нескольких микрон. В течение нескольких микрометров могут даже появляться новые фазы. Это очень благоприятно для повышения прочности сцепления на границе раздела мембрана/основание.
(2) Усиленная диффузия. Высокая концентрация дефектов в приповерхностной области и высокая температура увеличивают скорость диффузии. Поскольку поверхность представляет собой точечный дефект, малые ионы имеют тенденцию отклонять поверхность, а ионная бомбардировка приводит к дальнейшему усилению отклонения поверхности и усилению взаимной диффузии осажденных и подложечных атомов.
(3) Улучшенный режим зарождения. Свойства атома, сконденсированного на поверхности подложки, определяются его взаимодействием с поверхностью и миграционными свойствами на поверхности. Если между сконденсированным атомом и поверхностью подложки нет сильного взаимодействия, атом будет диффундировать по поверхности до тех пор, пока не произойдет зарождение в высокоэнергетическом положении или он не столкнется с другими диффундирующими атомами. Этот режим зарождения называется нереактивным зарождением. Даже если исходный атом относится к случаю нереактивного зарождения, ионная бомбардировка поверхности подложки может привести к образованию большего количества дефектов, увеличивая плотность зарождения, что более благоприятно для формирования диффузионно-реактивного режима зарождения.
(4) Предпочтительное удаление слабо связанных атомов. Распыление поверхностных атомов определяется локальным состоянием связей, и ионная бомбардировка поверхности с большей вероятностью приведет к распылению слабо связанных атомов. Этот эффект более выражен при образовании диффузионно-реактивных интерфейсов.
(5) Улучшение покрытия поверхности и повышение эффективности обхода покрытия. Благодаря высокому рабочему давлению газа при ионном осаждении, испаренные или распыленные атомы подвергаются столкновениям с атомами газа, что усиливает рассеяние и приводит к хорошим свойствам покрытия, охватывающим поверхность.
– Данная статья опубликованапроизводитель вакуумных напыляемых машинГуандун Чжэньхуа
Дата публикации: 09.12.2023