Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Описание лабораторной установки
Среди различных технологических устройств, применяющихся для ионного распыления материалов, все более широкое применение в последнее время получают ионно-лучевые устройства, позволяющие формировать автономный ионный пучок, который создается в отдельном замкнутом устройстве – ионном источнике. В ионно-лучевом распылении эффективно контролируются практически все физические параметры процесса. В данной работе используется ионный источник типа ускорителя с анодным слоем (УАС). Упрощенная схема источника представлена на рис. 3.7.
Рис. 3.7. Упрощенная схема ионного источника типа УАС: 1 – анод; 2 – соленоид; 3 – полюсные наконечники; 4 – мишень; 5 – подложка; 6 – ионный пучок; 7 – поток распыленного материала
Основными параметрами, характеризующими процесс работы такого источника, являются: ток соленоида, ток разряда, ток мишени I M, напряжение на аноде UA, рабочее давление. Средняя энергия ионов в пучке связана с анодным напряжением формулой
. (3.9)
Угол падения ионного конического пучка на мишень составляет 60о. В работе будет исследовано распыление мишеней из различных металлов Cu, Ni, Al и др.). При этом будет варьироваться энергия ионов и ионный ток на мишени. Формирование покрытий будет осуществляться на модернизированной установке вакуумного напыления УРМ 3.279.017. Общий вид установки представлен на рис. 3.8, а. В качестве ионного источника использовался двухлучевой плазменный ускоритель с анодным слоем. Он позволяет формировать два независимых пучка ионов: из верхней ступени в виде полого цилиндра и конусообразный из нижней ступени. Первый пучок предназначен для ионной очистки и бомбардировки, второй – для распыления мишени. Ионный источник смонтирован в подколпачном объеме вакуумной установки. Внешний вид подколпачного объема изображен на рис. 3.8, б. Вакуумный объем откачивается диффузионным насосом до вакуума 4·10–5 мм рт.ст.
а б
Рис. 3.8. Внешний вид установки вакуумного напыления УРМ 3.279.017 (а) и внешний вид подколпачного объема (б)
Толщина пленок измеряется с помощью микроскопа–интерферометра МИИ-4. Это бесконтактный оптический прибор, предназначенный для изучения микрогеометрии поверхности объектов на основе метода двухлучевой интерференции света. Интерференционную картину можно наблюдать как в белом, так и в монохроматическом свете. На рис. 3.9 показан внешний вид МИИ-4.
Рис. 3.9. Микроинтерферометр МИИ-4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Получить у лаборанта подложку из кремния и металлическую мишень. Измерить размер мишени (диаметр или длину и ширину) с помощью линейки. 2. С помощью пинцета закрепить подложку на подложкодержателе. 3. Закрепить подложкодержатель на карусели, а мишень – на мишенедержателе. 4. После достижения вакуума в камере не хуже 4·10–5 мм рт.ст. осуществить напыление металлической пленки на подложку в течение заданного преподавателем времени. В процессе напыления контролировать ускоряющее напряжение и ток на мишени по приборам на блоке питания БП-94. Примечание. Процесс откачки вакуумной камеры и напыления должен проводиться инженером или лаборантом. 5. После завершения напыления напустить воздух в камеру и извлечь подложку с нанесенной металлической пленкой. 6. С помощью микроскопа интерферометра МИИ-4 измерить толщину металлической пленки и рассчитать скорость нанесения. 7. Рассчитать коэффициент распыления металла мишени, используя формулу (3.6).
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Введение (постановка задачи и определение цели работы). 2. Основные теоретические сведения. 3. Упрощенная схема ионного источника. 4. Таблица экспериментальных данных с результатами расчетов. 6. Анализ полученных результатов. 7. Выводы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем заключается механизм ионного распыления? 2. Как определить пороговую энергию распыления? 3. Что такое коэффициент распыления? 4. От каких параметров зависит величина коэффициента распыления? 5. Чем отличается процесс распыления аморфных и монокристалли-ческих мишеней? 6. Каковы основные особенности конденсации пленок при ионном распылении? 7. В чем заключаются особенности кинетики конденсации пленок при ионном распылении?
ЛИТЕРАТУРА
1. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Физическое распыление одноэлементных твердых тел; пер с англ; / под ред. Р. Бериша. –М.: Мир, 1984. – 336 с. 2. Вендик, О. Г. Корпускулярно-фотонная технология/ О. Г. Вендик, Ю. Н. Горин, В. З. Попов. – М.: Высш. школа, 1984. – 239 с. 3. Ивановский, Г. Ф. Ионно-плазменная обработка материалов/ Г. Ф. Ивановский, В. И. Петров. – М.: Радио и связь, 1986. – 232 с. Лабораторная работа №4
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 134; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.221.129.19 (0.009 с.) |