hrvatski

Utjecaj uvjeta depozicije na pojavu beta-faze u tankim volframskim filmovima

Volfram se zbog svojih osobina - dobre električne vodljivosti, visoke temperature taljenja, mehaničke čvrstoće, otpornosti na koroziju - široko koristi u modernim tehnologijama u obliku tankih filmova. Pri tome se pokazalo da način pripravljanja bitno utječe na karakteristike filma. Prikazati ćemo utjecaj uvjeta pripravljanja postupkom magnetronskog rasprašenja na mikrostrukturu, fazni sastav i naprezanja u tankim volframskim filmovima. Tanki volframski filmovi pripravljeni su magnetronskim rasprašenjem na staklene podloge (11 mm dia, debljina 1,0 odnosno 0,15 mm). Gustoća struje na meti bila je 4 mA/cm2 (depozicija jednim magnetronom) odnosno 2o2,5 mA/cm2 (dva magnetrona), a udaljenost podloge 5 cm. Ispitivan je utjecaj tlaka radnog plina u rasponu 0,7 - 2,8 Pa, temperature podloge (LN2, RT, 250°C) i trajanja depozicije/debljine filma (15, 30, 60 min) na pojavu metastabilne beta-W faze u pripravljenim filmovima. Struktura i fazni sastav ispitivani su metodom rentgenske difrakcije, a rezidualna naprezanja u filmu određeni su analizom oblika i položaja difrakcijskih linija odnosno mjerenjem deformacije tankih (0,15 mm) staklenih podloga uslijed naprezanja u deponiranom filmu. Filmovi deponirani pri 0,7 Pa argona po očekivanju su tlačno napregnuti. Uslijed toga u debljim filmovima dolazi do odvajanja od podloge i na površini se pojavljuje reljef - ispupčenja, naboranost ili napukline - čime se djelomično relaksiraju naprezanja u filmu. Uočena je i pojava laminarnog "kalanja" dijelova filma - vjerojatno posljedica postojanja više slojeva iste faze ali s različitim predznakom naprezanja. Filmovi sadrže smjesu faza: alfa-W sa stabilnom b.c.c. strukturom i beta-W sa metastabilnom A15 (W3W) strukturom. Udio alfa-W raste s povećanjem debljine filma i porastom temperature podloge - u filmu deponiranom na 200°C rentgenski je vidljiva samo stabilna alfa-faza. Analize utjecaja tlaka argona i temperature podloge na rezidualna naprezanja, te korelacija sa faznim sastavom pripravljenih filmova je u tijeku, pomoći će odabiru optimalnih parametara za depoziciju stabilnih i strukturno relaksiranih volframskih filmova.

nije evidentirano

nije evidentirano