(g/cm2· s)
(4)
② 凝结速Na:
——蒸发源对基片单位面积的沉积速率。 Na与系统的几何形状、源与基片的相对位置、蒸发速率有关
设:a. 忽略碰撞,直线运动;
点源,球面发射: N AN e cos a 2
b.
A r
4r
(1/cm2· s)
(5)
小型圆平面源:
AN e cos cos Nd r 2
3. 蒸镀分馏问题
由于各组分的饱和蒸气压不同,因而蒸发速率不同,造成 沉积膜的成分与母体不同(分馏),薄膜本身成分也随厚 度而变化(分层)。 合金在蒸发时会发生分馏
设:物质含A,B成分,MA、MB,PA、PB, 则由(3)式,得 :
N A C A PA N B C B PB
MB MA
(14)
a. Te与材料性质有关; b. Te与蒸发速率有关, 蒸发速率↘, Te ↘; c. Te与表面粗糙度有关, 表面粗糙度大, Te↗。
Te低一些好! 特点:可精确控制膜厚, 获得高洁净度的膜层!
图 8.2.9 蒸发速率和基片温度对 Ge (111) 基片上所镀Ge膜结构的影响
二、溅射镀膜
1.概述
图8.2.10 辉光放电
3. 溅射机理——两种假说 (1)Hippel理论(1926提出) 离子轰击靶产生的局部高温使靶材料(阴 极材料)的局部蒸发,在阳极上沉积制膜。
(2)动能转移机理 (Stark,1909,Langmuir, Henschk)
(I) 溅射出的原子能量比热蒸发原子能量高一个数量级; (II)轰击离子存在一个临界能量,低于这个能量,不能产生溅 射; (Ⅲ)溅射系数=溅射原子数/轰击离子数,既与轰击离子的能量 1 mv 2 有关,也与轰击离子的质量有关 ( ,动能转移 ); 2 (Ⅳ)离子能量过高,溅射系数反而下降,可能是因为离子深入 到靶材内部,能量没有交给表面附近原子的缘故; (Ⅴ)溅射原子出射的角分布,对于单晶靶材,粒子主要沿几个 方向出射。 最强的出射方向对应于晶格中原子最密集排列的方向,这 种现象可用“聚焦碰撞”解释。