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Uniformidade de Deposição de Espessura

Introdução

O revestimento por pulverização catódica magnética é amplamente aplicado na deposição de grandes áreas, e a uniformidade da espessura do filme fino, taxa de deposição, taxa de utilização do material alvo e outros problemas na indústria de revestimento recebem grande atenção.

 

Seja revestindo um chip semicondutor com uma película fina protetora ou aplicando um revestimento antirreflexo a uma lente de óculos, os engenheiros de processo precisam atingir certas especificações de espessura para atender aos requisitos de desempenho. Tão importante quanto a própria espessura do filme é a uniformidade da espessura.

Column 650MH High Vacuum Magnetron Sputtering Coater

Fatores que determinam o desempenho da deposição

A deposição, um processo usado para depositar camadas finas de material (ou filme) sobre um substrato, é uma prática comum em indústrias como semicondutores e nanotecnologia. A deposição de filmes finos pode ser obtida com uma variedade de tecnologias que podem fornecer filmes que variam de isolantes a semicondutores e metais. Os filmes podem servir a papéis igualmente diversos, que variam de dielétricos intercamadas a interconexões.

Column VPI SD-900M

Flexibilidade

Flexibilidade, a gama de capacidades que um sistema possui, pode ser um fator significativo na tomada de decisão sobre qual tipo de sistema de deposição adquirir. Isso é mais verdadeiro para ambientes de P&D do que para aplicações industriais, onde soluções específicas são frequentemente preferidas. Compreender os materiais que podem ser depositados, tamanhos de substrato, faixas de temperatura, fluxo de íons, taxas de deposição, frequências, ponto final e regime de operação de pressão são apenas algumas das considerações. A flexibilidade também é uma qualidade do sistema que permite planejar o futuro. Nas mudanças de prioridades de P&D, é útil ter um sistema que possa lidar com essas mudanças. Acima dessas considerações está o orçamento. Dependendo do tipo de opções de tecnologia, os preços dos sistemas podem variar significativamente.

Relatório de teste para o modelo de revestidor VPI:SD-900M

Imagem do Lado Esquerdo

Results & Conclusions

Shows the result of the X-ray diffraction of the Ga2O3 films growth with various O2 flow rates. The diffraction peaks located at 29.7°, 37.6°, and 58.4° originate from the 400, 402, and 603 of the β-Ga2O3, respectively. For the sample without the O2 flow rate, 400, 402, and 603 of the β-Ga2O3 diffraction peak coexisted; this suggests that the sample was polycrystalline. With the O2 flow rate increased from 0 to 4 sccm, the diffraction peak intensity of the 400 β-Ga2O3 decreased, while the intensity of both the 402 and 603 of β-Ga2O3 diffraction peak increased. Both of these two diffractions belong to the 201 plane family of the monoclinic Ga2O3. The above result illustrates that highly 201-textured β-Ga2O3 samples have been prepared and the orientation of crystal is gradually enhanced when oxygen flow increased. Furthermore, the full width at half maximum (FWHM) values of the 402 β-Ga2O3 peaks are 1.00°, 1.10°, 1.06°, and 0.96° for samples with the O2 flow rate increased from 0 to 4 sccm, respectively. The FWHM value is dependent on the O2 flow rate, and the results suggest a higher O2 flow rate results in improved crystal quality. The minimal FWHM is obtained at 4 sccm of the O2 flow rate, which means the grain size is the largest. The combined results of the XRD peak intensity and the FWHM value of the samples show that higher O2 flow rates lead to better quality.

 

In summary, in terms of the effect of oxygen flow on the structure, optical l properties of the Ga2O3 films have been investigated by XRD, EDX, AFM, transmission spectra, and PL spectra. With the increase in the oxygen flow rate, both the crystal quality and luminescence intensity of the sample first decreased and then enhanced. All these observations suggested that the reduction in the oxygen defect density is responsible for the improvement in the crystal quality and emission intensity of the material, however, there have been no reports about O2 flow rate on the properties of the Ga2O3 growth by RF magnetron sputtering. Our results were similar to those obtained by other techniques and the specific control of various experimental operating parameters. Vu found that the performance of β-Ga2O3-based photodetectors with a higher oxygen partial are better than those prepared at lower oxygen pressures. Wang et al. studied the influence of oxygen flow ratio on the performance of Sn-doped Ga2O3 films by RF magnetron sputtering; they found the sample with higher oxygen flow ratio displays an enhanced performance. Shen’s study revealed oxygen annealing will enhance the performance of β-Ga2O3 solar-blind photodetectors grown by ion-cutting process. Our results demonstrated that high-quality gallium oxide materials can be obtained by adjusting the oxygen flow rate.

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