Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники
Описан источник потоков плазмы твердофазных материалов, генерируемых вакуумно-дуговым разрядом в парах диффузно испаряемого анода. Источник способен эффективно создавать бескапельные потоки плазмы различных металлов в вакууме, а при напуске в вакуумную камеру необходимых рабочих газов — потоки газов...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56348 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники / А.Г. Борисенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 4. — С. 37-41. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859713616372039680 |
|---|---|
| author | Борисенко, А.Г. |
| author_facet | Борисенко, А.Г. |
| citation_txt | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники / А.Г. Борисенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 4. — С. 37-41. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Описан источник потоков плазмы твердофазных материалов, генерируемых вакуумно-дуговым разрядом в парах диффузно испаряемого анода. Источник способен эффективно создавать бескапельные потоки плазмы различных металлов в вакууме, а при напуске в вакуумную камеру необходимых рабочих газов — потоки газовой и газометаллической плазмы. Приведены основные характеристики разряда и параметры создаваемых плазменных потоков, имеющих компенсированный объемный заряд. Источник может быть использован для нанесения островковых и тонких металлических пленок на подложки из различных материалов, в том числе и диэлектрических.
Описано джерело потоків плазми твердофазних матеріалів, генерованих вакуумно-дуговим розрядом в парах дифузно випаровуваного аноду. Джерело здатне ефективно створювати безкраплинні потоки плазми різних металів у вакуумі, а при напусканні у вакуумну камеру необхідних робочих газів — потоки газової та газометаллічної плазми. Наведено основні характеристики розряду та параметри створюваних плазмових потоків, що мають компенсований об'ємний заряд. Джерело може бути використане для нанесення острівцевих і тонких металевих плівок на підкладки з різних матеріалів, в тому числі й діелектричні.
The paper describes the source of solid-phase materials plasma flow generated by vacuum-arc discharge in vapors of diffuse evaporated anode. The source can efficiently create macroparticle-free plasma flows of various metals in vacuum, and provided the vacuum chamber is filled with required working gases, the source creates gas and gas-metal plasma flows. The main characteristics of the discharge and the parameters of the plasma flows with compensated volume charge are presented. The source can be used for application of island and thin metal films on substrates of different materials, including dielectrics.
|
| first_indexed | 2025-12-01T07:00:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 4 37
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ÓÄÊ 537.52
Ê. ô.-ì. í. À. Ã. ÁÎÐÈÑÅÍÊÎ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, Èíñòèòóò ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé ÍÀÍÓ
E-mail: boris@kinr.kiev.ua
ÈÑÒÎ×ÍÈÊ ÁÅÑÊÀÏÅËÜÍÛÕ ÏËÀÇÌÅÍÍÛÕ
ÏÎÒÎÊÎÂ ÄËß ÍÀÍÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Î âîçìîæíîñòè ôîðìèðîâàíèÿ òîíêèõ ôóíê-
öèîíàëüíûõ ñëîåâ â ýëåêòðîíèêå ñ ïîìîùüþ êà-
òîäíî-äóãîâîãî îñàæäåíèÿ ðàçëè÷íûõ òâåðäîôàç-
íûõ ìàòåðèàëîâ èçâåñòíî äàâíî. Â øèðîêî èñ-
ïîëüçóåìîì äóãîâîì ðàçðÿäå â ïàðàõ ìàòåðèàëà
êàòîäà ïðîòåêàþùèå ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû òà-
êîâû, ÷òî äåëàþò íåèçáåæíûì ïðèñóòñòâèå â ñî-
çäàâàåìûõ ïîòîêàõ ïëàçìû êàïåëüíî-êëàñòåðíîé
ôàçû ìàòåðèàëà êàòîäà [1, 2]. Ýòè ïîòîêè ñî-
äåðæàò êàïëè êàòîäíîãî ìàòåðèàëà, ðàçìåðû êî-
òîðûõ èçìåíÿþòñÿ îò åäèíèö äî äåñÿòêîâ ìèê-
ðîìåòðîâ. Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ïëàçìåí-
íûå ïîòîêè, ñîçäàâàåìûå ñ ïîìîùüþ âàêóóìíîé
êàòîäíîé äóãè, ñîäåðæàò êàïëè äèàìåòðîì äî
20 ìêì, ïðè÷åì äîëÿ êàïåëü äèàìåòðîì áîëåå
2 ìêì â îáùåì ìàññîïåðåíîñå ïðåâûøàåò 90% [3].
Òàêèå ìàêðîâêëþ÷åíèÿ óõóäøàþò õàðàêòåðè-
ñòèêè ïîêðûòèé, ò. ê. èìåþò ïëîõîå ñöåïëåíèå
ñ ïîäëîæêîé è ìîãóò ïî ðàçìåðàì ïðåâîñõîäèòü
òîëùèíó ïîêðûòèÿ (ïðîñòóïàòü ñêâîçü íåãî). Ïî-
ýòîìó äëÿ ðåøåíèÿ ðÿäà òåõíîëîãè÷åñêèõ çàäà÷
â íàíî- è ìèêðîýëåêòðîíèêå òàêèå ïîòîêè îêà-
çûâàþòñÿ íåïðèåìëåìûìè è òðåáóþò ðàçðàáîò-
êè ðàçíûõ ìåòîäîâ èõ äîïîëíèòåëüíîé ôèëüò-
ðàöèè [4—8]. Îäíàêî ôèëüòðàöèÿ ïîòîêîâ íå
òîëüêî ñïîñîáñòâóåò óäàëåíèþ êàïåëüíîé ôàçû,
íî è ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó îñëàáëåíèþ èí-
òåíñèâíîñòè ïîòîêîâ ïëàçìû íà âûõîäå èñòî÷íè-
êîâ [8, 9].
Áåñêàïåëüíûå ïîòîêè ïëàçìû òâåðäîôàçíûõ
ìàòåðèàëîâ ñïîñîáåí ãåíåðèðîâàòü íåñàìîñòîÿ-
òåëüíûé äóãîâîé ðàçðÿä â ïàðàõ ìàòåðèàëà àíî-
äà áëàãîäàðÿ äèôôóçíîé ïðèâÿçêå ðàçðÿäà íà
àíîäå è èñïàðåíèþ ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà èç øè-
ðîêîé çîíû [10, 11]. Ðåàëèçàöèÿ ðåæèìà ëî-
êàëüíîãî èñïàðåíèÿ ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà ñ ïî-
âåðõíîñòè àíîäà â ýòîì òèïå ðàçðÿäà âåñüìà
Îïèñàí èñòî÷íèê ïîòîêîâ ïëàçìû òâåðäîôàçíûõ ìàòåðèàëîâ, ãåíåðèðóåìûõ âàêóóìíî-äóãîâûì ðàçðÿ-
äîì â ïàðàõ äèôôóçíî èñïàðÿåìîãî àíîäà. Èñòî÷íèê ñïîñîáåí ýôôåêòèâíî ñîçäàâàòü áåñêàïåëüíûå
ïîòîêè ïëàçìû ðàçëè÷íûõ ìåòàëëîâ â âàêóóìå, à ïðè íàïóñêå â âàêóóìíóþ êàìåðó íåîáõîäèìûõ
ðàáî÷èõ ãàçîâ — ïîòîêè ãàçîâîé è ãàçîìåòàëëè÷åñêîé ïëàçìû. Ïðèâåäåíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè
ðàçðÿäà è ïàðàìåòðû ñîçäàâàåìûõ ïëàçìåííûõ ïîòîêîâ, èìåþùèõ êîìïåíñèðîâàííûé îáúåìíûé çàðÿä.
Èñòî÷íèê ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí äëÿ íàíåñåíèÿ îñòðîâêîâûõ è òîíêèõ ìåòàëëè÷åñêèõ ïëåíîê íà
ïîäëîæêè èç ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ, â òîì ÷èñëå è äèýëåêòðè÷åñêèõ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: âàêóóì, äóãîâîé ðàçðÿä, àíîä, íàíîñòðóêòóðà.
çàòðóäíåíà [12]. Êðîìå òîãî, ýòîò ðàçðÿä ïîçâî-
ëÿåò èçìåíÿòü â ãåíåðèðóåìûõ èì ïîòîêàõ ïëàç-
ìû â äîâîëüíî øèðîêîì äèàïàçîíå çíà÷åíèÿ êî-
ýôôèöèåíòà èîíèçàöèè ïîòîêà, ò. å. äîëþ èîíîâ
â ïîòîêå. Ïðè ýòîì èíòåíñèâíîñòü âûõîäÿùåãî
ïîòîêà îñòàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííîé. Êàê èç-
âåñòíî, âîçäåéñòâèå èîíîâ, îñîáåííî íà íà÷àëü-
íîé ñòàäèè ïðîöåññà îñàæäåíèÿ, ñïîñîáíî âëè-
ÿòü íà ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ òî÷å÷íûõ äåôåê-
òîâ íà ïîâåðõíîñòè îñàæäåíèÿ, ïðîöåññû ïîâåð-
õíîñòíîé äèôôóçèè, çàðîæäåíèå è ðàçâèòèå ìå-
òàëëè÷åñêèõ êëàñòåðîâ, äàëüíåéøèé ðîñò è
ñòðóêòóðó ïëåíêè [13, 14]. Ïîýòîìó âîçìîæíîñòü
ðåãóëèðîâàíèÿ äîëè èîíîâ â îñàæäàåìîì ïîòîêå
ïëàçìû ìîæåò áûòü äîïîëíèòåëüíî èñïîëüçîâà-
íà êàê ñðåäñòâî óïðàâëåíèÿ ïðîöåññàìè çàðîæ-
äåíèÿ è ðîñòà êëàñòåðîâ è ïëåíîê, ïîçâîëÿþùåå
öåëåíàïðàâëåííî âëèÿòü íà ñòðóêòóðó è ñâîé-
ñòâà ñîçäàâàåìûõ ïëåíîê. Îòìå÷åííûå âûøå îñî-
áåííîñòè âàêóóìíîãî äóãîâîãî ðàçðÿäà â ïàðàõ
ìàòåðèàëà àíîäà äåëàþò öåëåñîîáðàçíûì è àê-
òóàëüíûì èçó÷åíèå åãî ñâîéñòâ è õàðàêòåðèñòèê
äëÿ ðàçëè÷íûõ ðàáî÷èõ ìàòåðèàëîâ è â ðàçëè÷-
íûõ äèàïàçîíàõ ðàçðÿäíîãî òîêà, à òàêæå èçó-
÷åíèå ðàçëè÷íûõ êîíñòðóêöèé èñòî÷íèêîâ ïëàç-
ìû, ñîçäàâàåìûõ íà åãî îñíîâå.
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå óñòðîéñòâî
Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîãî
óñòðîéñòâà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1. Ðàçðÿä çàæè-
ãàëñÿ ìåæäó îõëàæäàåìûì âîäîé àíîäîì 3 è
çàçåìëåííûì íàêàëèâàåìûì êàòîäîì 1 â ïàðàõ
ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà 2.  êà÷åñòâå ðàáî÷èõ ìàòå-
ðèàëîâ â ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòàõ èñïîëüçî-
âàëè ìåäü, íèêåëü è òèòàí, êîòîðûå ðàçìåùàëè
íåïîñðåäñòâåííî íà àíîäå ðàçðÿäà 3 èëè â óñòà-
íàâëèâàåìîì íà àíîäå òèãëå. Çàæèãàíèå ðàçðÿ-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 438
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
äà ïðîèñõîäèëî ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ìåæäó
àíîäîì 3 è ïðåäâàðèòåëüíî íàêàëåííûì êàòî-
äîì 1 ïðèêëàäûâàëè íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ïðè-
âîäèëî ê íàãðåâó ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà òåðìîýëåê-
òðîíàìè, ýìèòèðóåìûìè ñ êàòîäà, è ê îáðàçîâà-
íèþ â çîíå ìåæäó êàòîäîì è àíîäîì ïàðîâ ðà-
áî÷åãî âåùåñòâà. Êîãäà äàâëåíèå ïàðîâ â ðàç-
ðÿäíîì ïðîìåæóòêå äîñòèãàëî îïðåäåëåííîãî
çíà÷åíèÿ, ïðîèñõîäèëî çàæèãàíèå ðàçðÿäà. Äëÿ
îáëåã÷åíèÿ çàæèãàíèÿ ðàçðÿäà è ñ öåëüþ óïðàâ-
ëåíèÿ ïàðàìåòðàìè ñîçäàâàåìûõ ïëàçìåííûõ
ïîòîêîâ â çîíå ðàçðÿäà èñïîëüçîâàëè ñêðåùåí-
íûå ýëåêòðè÷åñêîå è ìàãíèòíîå ïîëÿ, ñîçäàâàå-
ìûå ñ ïîìîùüþ öèëèíäðè÷åñêîãî ýëåêòðîäà 4 è
ìàãíèòíîé êàòóøêè 5. Ïîòåíöèàë ýëåêòðîäà U4
èçìåíÿëñÿ îòíîñèòåëüíî çàçåìëåííîãî êàòîäà ðàç-
ðÿäà. Â îïèñûâàåìûõ ýêñïåðèìåíòàõ èíäóêöèÿ
ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â â çîíå ðàçðÿäíîãî ïðîìåæóò-
êà ñîñòàâëÿëà 80⋅10–4 Òë è áûëà âûáðàíà èñõîäÿ
èç óñëîâèé ôîðìèðîâàíèÿ ìàêñèìàëüíîé äîëè
èîííîé êîìïîíåíòû â ñîçäàâàåìûõ ïëàçìåííûõ
ïîòîêàõ. Äëÿ èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïëàçìåí-
íûõ ïîòîêîâ èñïîëüçîâàëè ïëîñêèé ýëåêòðè÷å-
ñêèé çîíä 6, êîòîðûé ðàñïîëàãàëñÿ íà îñè ñèñòå-
ìû íà ðàññòîÿíèè 0,17—0,19 ì îò àíîäà èëè
0,09—0,11 ì îò âåðõíåé ïëîñêîñòè ýëåêòðîäà 4 è
îáû÷íî íàõîäèëñÿ ïîä îòðèöàòåëüíûì îòíîñèòåëü-
íî êàòîäà ðàçðÿäà ïîòåíöèàëîì U6 = –200 Â.
Èñòî÷íèê ïëàçìû ïîçâîëÿë ðàáîòàòü ñ ðàç-
ëè÷íûìè òâåðäîôàçíûìè ìàòåðèàëàìè. Äëÿ íà-
íåñåíèÿ íà ïîäëîæêó îïòè÷åñêèõ ïîêðûòèé â
êà÷åñòâå ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà èñïîëüçîâàëè ìåäü,
à äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ðåçèñòèâíûõ ñëîåâ — òà-
êèå ìàòåðèàëû, êàê Ni, Ti, Cr, Ta è äðóãèå. Â
êà÷åñòâå ïîäëîæåê ïðè îïðåäåëåíèè ñêîðîñòè
îñàæäåíèÿ ïëåíîê èñïîëüçîâàëè ñèòàëëîâûå ïëà-
ñòèíû Ñò. 50 ðàçìåðîì 0,048×0,06 ì, êîòîðûå
ðàçìåùàëèñü íà äåðæàòåëå ïîäëîæåê 7. Ïðèâî-
äèìûå íèæå ñêîðîñòè îñàæäåíèÿ ïëåíîê, êîòî-
ðûå îïðåäåëÿëè âåñîâûì ìåòîäîì, ÿâëÿþòñÿ
óñðåäíåííûìè ïî ïîâåðõíîñòè ïîäëîæåê. Â îïè-
ñûâàåìûõ ýêñïåðèìåíòàõ ïîäëîæêè ðàñïîëàãà-
ëèñü íà ðàññòîÿíèè 0,180—0,185 ì îò àíîäà ðàçðÿ-
äà. Ãåîìåòðè÷åñêèå ðàçìåðû îïèñûâàåìîãî èñòî÷-
íèêà â öåëîì ñîîòâåòñòâóþò ðàçìåðàì öèëèíäðà
∅0,17×0,20 ì, ïîýòîìó îí ëåãêî ðàçìåùàåòñÿ â
âàêóóìíîé êàìåðå óñòàíîâîê âàêóóìíîãî íàïû-
ëåíèÿ, íàïðèìåð ÓÂÍ 83Ï-1, ÓÐÌ3.279.014Ï.
Äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîãî âàêóóìà èñïîëüçîâàëè
ìàãíèòîðàçðÿäíûé èëè äèôôóçèîííûé âàêóóì-
íûå íàñîñû. Ïðåäåëüíîå äàâëåíèå â âàêóóì-
íûõ êàìåðàõ ñîñòàâëÿëî (0,5—1)⋅10–3 Ïà.
 ðåæèìå íàïûëåíèÿ äàâëåíèå Ðê â âàêóóìíûõ
êàìåðàõ áûëî áëèçêî ê ïðåäåëüíîìó è ïðàêòè-
÷åñêè íå ïðåâûøàëî 1⋅10–3 Ïà, à ïðè ðàáîòå ñ
òèòàíîì íàáëþäàëîñü óìåíüøåíèå äàâëåíèÿ â
êàìåðå ïðèìåðíî íà ïîðÿäîê.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé
Íà ðèñ. 2 äëÿ ðàçíûõ ðàáî÷èõ ìàòåðèàëîâ
ïðèâåäåíû òèïè÷íûå âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòå-
ðèñòèêè (ÂÀÕ) ðàçðÿäà, ò. å. çàâèñèìîñòè íà-
ïðÿæåíèÿ ðàçðÿäà Uð, îò âåëè÷èíû ðàçðÿäíîãî
òîêà Ið. Âèäíî, ÷òî ÂÀÕ òàêîãî ðàçðÿäà èìååò
âèä, òèïè÷íûé äëÿ âàêóóìíîé äóãè, ò. å. óâå-
ëè÷åíèå òîêà ðàçðÿäà ñîïðîâîæäàåòñÿ óìåíüøå-
íèåì ðàçðÿäíîãî íàïðÿæåíèÿ.  íàøåì ñëó÷àå
ïðè óâåëè÷åíèè Ið â ïàðàõ ìåäè îò 1,5 äî 5 À
íàïðÿæåíèå Uð óìåíüøàëîñü îò 57 äî 23 Â. Äëÿ
ðàçðÿäà â ïàðàõ òèòàíà Uð èçìåíÿëîñü îò 130 äî
52  ïðè óâåëè÷åíèè Ið îò 3 äî 10 À. Âîëüò-
àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îïèñûâàåìîãî òèïà ðàç-
ðÿäà êàðäèíàëüíî îòëè÷àåòñÿ îò ÂÀÕ íåñàìî-
ñòîÿòåëüíîãî äóãîâîãî ðàçðÿäà â ãàçå, äëÿ êîòî-
ðîãî ðîñò ðàçðÿäíîãî òîêà ñîïðîâîæäàåòñÿ íå ïî-
íèæåíèåì, à ïîâûøåíèåì íàïðÿæåíèÿ ðàçðÿäà.
Ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî â ðÿäå ñëó÷àåâ íåîáõîäèìû
ïëàçìåííûå ïîòîêè, â ñîñòàâ êîòîðûõ âõîäÿò è
÷àñòèöû ìåòàëëîâ, è ãàçû, íàìè áûëè èçó÷åíû
õàðàêòåðèñòèêè ðàçðÿäà â òàêèõ êîìáèíèðî-
âàííûõ ñðåäàõ. Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû ÂÀÕ íåñà-
ìîñòîÿòåëüíîãî äóãîâîãî ðàçðÿäà â ïàðàõ òèòà-
íà ïðè ðàçëè÷íîì äàâëåíèè ãàçà, íàïóñêàåìîãî
â âàêóóìíóþ êàìåðó.  êà÷åñòâå ðàáî÷åãî ãàçà
áûë èñïîëüçîâàí àçîò. Êðèâàÿ 1 ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé òèïè÷íóþ ÂÀÕ ðàçðÿäà â ïàðàõ Ti (ïðè
Pê = 1,3⋅10–3 Ïa) áåç íàïóñêà ðàáî÷åãî ãàçà
â âàêóóìíóþ êàìåðó, à êðèâàÿ 6 ïîëó÷åíà â
÷èñòîì àçîòå (ïðè Pê = 4⋅10–2 Ïa), ò. å. ïðè
îòñóòñòâèè èñïàðÿåìîãî ðàáî÷åãî ìàòåðèàëà íà
àíîäå. Êðèâûå 2—5 ïîëó÷åíû ïðè ðàçëè÷íîì
Ðèñ. 1. Ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîãî óñòðîéñòâà:
1 — íàêàëèâàåìûé êàòîä; 2 — ðàáî÷èé ìàòåðèàë; 3 — âîäî-
îõëàæäàåìûé àíîä; 4 — öèëèíäðè÷åñêèé ýëåêòðîä; 5 — ìàã-
íèòíàÿ êàòóøêà; 6 — ýëåêòðè÷åñêèé çîíä; 7 — ïîäëîæêî-
äåðæàòåëü
6 7
1
2
3
4 5
Ðèñ. 2. ÂÀÕ ðàçðÿäà, ïîëó÷åííîãî â ïàðàõ ìåäè
è â ïàðàõ òèòàíà ïðè U4 = 0
Uð, Â
100
50
0 2 4 6 8 Ið, Â
Ti
Cu
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 4 39
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
äàâëåíèè íàïóñêàåìîãî â âàêóóìíóþ êàìåðó
ãàçà è äåìîíñòðèðóþò äèíàìèêó èçìåíåíèÿ âîëüò-
àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè íåñàìîñòîÿòåëüíîãî äó-
ãîâîãî ðàçðÿäà â ñìåñè ïàðîâ ìàòåðèàëà àíîäà è
ãàçà ïðè ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ èõ äàâëåíèÿ
â ðàçðÿäíîì ïðîìåæóòêå. Îíè ñâèäåòåëüñòâóþò
î âîçìîæíîñòè ðåàëèçàöèè óñòîé÷èâîãî ãîðåíèÿ
ðàçðÿäà â òàêèõ êîìáèíèðîâàííûõ ñðåäàõ è î
âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ äàííîãî òèïà ðàç-
ðÿäà äëÿ ñîçäàíèÿ ïîòîêîâ ãàçîìåòàëëè÷åñêîé
ïëàçìû. Ïðèâåäåííûå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò
òàêæå î âîçìîæíîñòè îñóùåñòâëåíèÿ íåïðåðûâ-
íîãî ïåðåõîäà ñ îäíîé ðàáî÷åé ñðåäû íà äðóãóþ
è îáðàòíî â óñëîâèÿõ ïîñòîÿííîãî ãîðåíèÿ ðàç-
ðÿäà è äåìîíñòðèðóþò ñòåïåíü âëèÿíèÿ ïîÿâëÿ-
þùèõñÿ â ãàçîâîì ðàçðÿäå ìåòàëëè÷åñêèõ ïðè-
ìåñåé íà åãî âîëüò-àìïåðíóþ õàðàêòåðèñòèêó
(êðèâûå 4 è 6).
Âîçìîæíàÿ ñêîðîñòü ðîñòà îñàæäàåìûõ ïëå-
íîê è ïîêðûòèé îòíîñèòñÿ ê îñíîâíûì õàðàêòå-
ðèñòèêàì òåõíîëîãè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâ ïëàçìåí-
íûõ ïîòîêîâ. Íà ðèñ. 4 ïðèâåäåíû ïîëó÷åííûå
äëÿ îïèñûâàåìîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî óñòðîé-
ñòâà çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ðîñòà q îñàæäàåìûõ
ïîêðûòèé îò òîêà ðàçðÿäà Ip äëÿ ðàçëè÷íûõ ðà-
áî÷èõ ìàòåðèàëîâ: Ñu, Ti è Ni. Ðåçóëüòàòû ïî-
ëó÷åíû â îäíîé óñòàíîâêå ïóòåì ïðîñòîé çàìå-
íû ðàáî÷åãî âåùåñòâà íà àíîäå ðàçðÿäà. Îáðà-
ùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå òîò ôàêò, ÷òî ïðè ìèíè-
ìàëüíûõ òîêàõ ãîðåíèÿ ðàçðÿäà çíà÷åíèÿ q äëÿ
òðåõ ìàòåðèàëîâ áëèçêè ïî âåëè÷èíå. Ýòî ñâè-
äåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî çàæèãàíèå ðàçðÿäà äëÿ
èññëåäîâàííûõ ìàòåðèàëîâ ïðîèñõîäèò ïðè îäè-
íàêîâûõ èëè áëèçêèõ çíà÷åíèÿõ äàâëåíèÿ ïà-
ðîâ èñïîëüçóåìûõ ðàáî÷èõ ìàòåðèàëîâ â ðàç-
ðÿäíîì ïðîìåæóòêå. Òî åñòü, êàê è ñëåäîâàëî
îæèäàòü, çàæèãàíèå ðàçðÿäà ïðîèñõîäèò ïðè
íåêîåì ìèíèìàëüíîì çíà÷åíèè äàâëåíèÿ ïàðîâ,
ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâîì äëÿ ðàçíûõ ðàáî÷èõ
ìàòåðèàëîâ. Ïðè ýòîì çíà÷åíèå òîêà ðàçðÿäà
çàâèñèò îò ìàòåðèàëà. Íà ðèñ. 4 òàêæå âèäíî,
÷òî íà íà÷àëüíîé ñòàäèè, ñðàçó ïîñëå çàæèãà-
íèÿ ðàçðÿäà, èçìåíåíèå q ñ óâåëè÷åíèåì òîêà
ðàçðÿäà äëÿ âñåõ ìàòåðèàëîâ ìîæåò áûòü àï-
ïðîêñèìèðîâàíî çàâèñèìîñòüþ, áëèçêîé ê ëèíåé-
íîé. Ñ ðîñòîì òîêà ðàçðÿäà õàðàêòåð çàâèñèìî-
ñòè q(Ip) äëÿ Cu è Ti èçìåíÿåòñÿ — ðîñò q ïðå-
âûøàåò ëèíåéíûé, à äëÿ Ni íàáëþäàåìîå èçìå-
íåíèå q(Ip) îñòàåòñÿ áëèçêèì ê ëèíåéíîìó è äàæå
ïðîÿâëÿåò òåíäåíöèþ ê äàëüíåéøåìó íàñûùå-
íèþ. Äëÿ ïðîÿñíåíèÿ ýòîé ñèòóàöèè òðåáóþòñÿ
äîïîëíèòåëüíûå èññëåäîâàíèÿ. Â öåëîì æå, ïðè-
âåäåííûå íà ðèñ. 4 äàííûå ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðåä-
ñòàâëåííîå ýêñïåðèìåíòàëüíîå óñòðîéñòâî ïîçâî-
ëÿåò îñàæäàòü ìåäíûå, òèòàíîâûå èëè íèêåëå-
âûå ïîêðûòèÿ ñî ñêîðîñòüþ îò 0,3 äî 0,8 íì/ñ
ïðè òîêàõ ðàçðÿäà äî 5, äî 10 è äî 15 À ñîîòâåò-
ñòâåííî.
Ïðîâåäåííûå èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî èçî-
ëèðîâàííûé çîíä, ðàçìåùåííûé íà îñè ñîçäàâà-
åìûõ ïëàçìåííûõ ïîòîêîâ, ïðèîáðåòàåò îòðèöà-
òåëüíûé ïîòåíöèàë, êîòîðûé íåçíà÷èòåëüíî èç-
ìåíÿåòñÿ ïî âñåìó äèàìåòðó ïëàçìåííîãî ïîòî-
êà. Ýòè äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ôîð-
ìèðóåìûé ïëàçìåííûé ïîòîê èìååò êîìïåíñè-
ðîâàííûé îáúåìíûé çàðÿä è ìîæåò áûòü óñïåø-
íî èñïîëüçîâàí äëÿ íàíåñåíèÿ êëàñòåðîâ è ïëå-
íîê íà ïîäëîæêè èç ëþáûõ ìàòåðèàëîâ, íå òîëüêî
ìåòàëëè÷åñêèõ è ïîëóïðîâîäíèêîâûõ, íî è äè-
ýëåêòðè÷åñêèõ.
Ïðîáëåìà ïîëó÷åíèÿ êëàñòåðîâ, íàíîñòðóê-
òóð è ïëåíî÷íûõ ñèñòåì ñ íåîáõîäèìûìè ñâîé-
ñòâàìè òðåáóåò ïîèñêà ìåòîäîâ âîçäåéñòâèÿ íà
ñîñòàâëÿþùèå êîìïëåêñíîãî ïðîöåññà èõ ðîñòà.
Èñïîëüçîâàíèå ðåãóëèðóåìîé ñêîðîñòè îñàæäå-
íèÿ è óïðàâëåíèå êîýôôèöèåíòîì èîíèçàöèè α
ïîñòóïàþùåãî íà ïîäëîæêó ïëàçìåííîãî ïîòîêà
ìîæåò áûòü îòíåñåíî ê ÷èñëó îñíîâíûõ òàêèõ
ìåòîäîâ. Ïîýòîìó èçìåðåíèå ýòèõ âåëè÷èí ÿâëÿ-
åòñÿ âàæíûì è ñ íàó÷íîé, è ñ ïðàêòè÷åñêîé òî-
÷åê çðåíèÿ. Êàê ñëåäóåò èç ðèñ. 4, èçìåíÿÿ òîê
ðàçðÿäà â ïàðàõ ìåäè îò 1,5 äî 5 À, ìîæíî
ìåíÿòü q îò 0,3 äî 0,7 íì/ñ. Èçìåðåíèÿ ïîêàçû-
âàþò, ÷òî ïðè ýòîì îäíîâðåìåííî èçìåíÿåòñÿ êî-
ýôôèöèåíò α, êîòîðûé òàêæå ìîæåò áûòü îïðå-
äåëåí êàê äîëÿ èîíîâ â îñàæäàåìîì ïëàìåííîì
ïîòîêå. Ñïîñîá èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà èîíè-
0 2 4 6 8 Ið, Â
Ðèñ. 3. ÂÀÕ ðàçðÿäà â ïàðàõ Ti ïðè Pê=1,3⋅10–3 Ïa
(1), â ÷èñòîì àçîòå ïðè Pê=4⋅10–2 Ïa (6) è â ñìåñè
ïàðîâ Ti è àçîòà, íàïóñêàåìîãî â êàìåðó ïðè ðàçëè÷-
íîì äàâëåíèè (â Ïà):
2 — 2,7⋅10–2; 3 — 3,3⋅10–2; 4 — 4⋅10–2; 5 — 5,5⋅10–2
Uð, Â
150
100
50
1
2
3
4
6
5
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ðîñòà îñàæäàåìûõ
ïîêðûòèé îò òîêà ðàçðÿäà äëÿ ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ
0 4 8 12 Ið, À
10
8
6
4
2
Ñu Ti
Ni
q,
1
0–
10
ì
/
ñ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 440
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
çàöèè ïëàçìåííîãî ïîòîêà ïîäðîáíî îïèñàí â
[10]. Èç ðèñ. 5, à âèäíî, ÷òî α â ýòèõ óñëîâèÿõ
èçìåíÿåòñÿ îò 10 äî 19%. Äëÿ ðàçðÿäîâ â ïàðàõ
Ni è Ti íàáëþäàëèñü áîëåå âûñîêèå çíà÷åíèÿ
êîýôôèöèåíòîâ èîíèçàöèè ñîçäàâàåìûõ ïëàçìåí-
íûõ ïîòîêîâ. Òàê, èç ðèñ. 5, á âèäíî, ÷òî äëÿ
ðàçðÿäà â ïàðàõ Ti ïîâûøåíèå òîêà ðàçðÿäà îò 5
äî 10 À ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ïîòîêè òèòàíîâîé ïëàç-
ìû ñ èçìåíÿåìûìè îò 25 äî 60% çíà÷åíèÿìè α.
Ñóùåñòâóåò è äîïîëíèòåëüíàÿ âîçìîæíîñòü
èçìåíåíèÿ êîýôôèöèåíòà èîíèçàöèè ïëàçìåííîãî
ïîòîêà — ïóòåì ïîäà÷è ïîëîæèòåëüíîãî îòíî-
ñèòåëüíî êàòîäà ðàçðÿäà ïîòåíöèàëà íà öèëèí-
äðè÷åñêèé ýëåêòðîä 4 è ðåàëèçàöèè äîïîëíè-
òåëüíîãî ðàçðÿäà â ñêðåùåííûõ ýëåêòðè÷åñêîì
è ìàãíèòíîì ïîëÿõ. Ïðèâåäåííûå íà ðèñ. 6 äàí-
íûå äåìîíñòðèðóþò çàâèñèìîñòü α îò òîêà äî-
ïîëíèòåëüíîãî ðàçðÿäà I4 ïðè ãîðåíèè ðàçðÿäà
â ïàðàõ òðåõ ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ. Âèäíî, ÷òî
äëÿ ìåäè ïðè óâåëè÷åíèè I4 îò 0 äî 2 À ìîæíî
èçìåíÿòü âåëè÷èíó α îò 11 äî 48%. Ýêñïåðèìåí-
òû ïîêàçàëè, ÷òî óâåëè÷åíèå α ïðîèñõîäèò ïðè
íåçíà÷èòåëüíîì èçìåíåíèè q. Äëÿ ñëó÷àåâ ðàç-
ðÿäà â ïàðàõ Ti è Ni ïðè òîêå îñíîâíîãî ðàçðÿ-
äà 10 À ïîäà÷à ïîëîæèòåëüíîãî ïîòåíöèàëà íà
öèëèíäðè÷åñêèé ýëåêòðîä 4 è óâåëè÷åíèå òîêà
äîïîëíèòåëüíîãî ðàçðÿäà îò 0 äî 3 À ïîçâîëÿåò
ïîâûøàòü α äî 85%. Ïîòåíöèàë ýëåêòðîäà 4 â
ýòèõ óñëîâèÿõ íå ïðåâûøàåò 145 Â.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåíî ôîòî îñàæäåííîé ñ ïî-
ìîùüþ ýêñïåðèìåíòàëüíîãî óñòðîéñòâà òèòàíî-
âîé ïëåíêè. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî ðàçìåðíîñòü îòëî-
æåííûõ ïî îñÿì âåëè÷èí — íàíîìåòðû, ìîæíî
ñêàçàòü, ÷òî ôîòî ñâèäåòåëüñòâóåò î ïîëíîì îò-
ñóòñòâèè êàïåëü â îñàæäàåìîì ïîòîêå ïëàçìû.
Ìîæíî òàêæå ãîâîðèòü î òîì, ÷òî ìèíèìàëüíàÿ
òîëùèíà ôîðìèðóåìûõ ñïëîøíûõ ïëåíîê íå ïðå-
âûøàåò 7 íì.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðè ñàìûõ íåáëàãî-
ïðèÿòíûõ ðåæèìàõ ðàáîòû èñòî÷íèêà ìàêñèìàëü-
íîå ñîäåðæàíèå ïðèìåñåé â íàíåñåííûõ ìåäíûõ
ïîêðûòèÿõ íå ïðåâûøàëî 0,05%, à ðàáîòà â ñòàí-
äàðòíûõ ðåæèìàõ ïîçâîëÿëà ëåãêî ñîçäàâàòü ëà-
çåðíûå çåðêàëà ñ êîýôôèöèåíòîì îòðàæåíèÿ áî-
ëåå 99% íà äëèíå âîëíû 1,315 ìêì.
Çàêëþ÷åíèå
Òàêèì îáðàçîì, ïðèâåäåííûå ðåçóëüòàòû èñ-
ñëåäîâàíèé ïîêàçûâàþò, ÷òî îïèñûâàåìûé èñ-
òî÷íèê ïëàçìû äåéñòâèòåëüíî ïîçâîëÿåò ñîçäà-
âàòü áåñêàïåëüíûå è âûñîêîèîíèçèðîâàííûå
ïëàçìåííûå ïîòîêè è ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü èîíè-
çàöèåé ïîòîêà â äîñòàòî÷íî øèðîêèõ ïðåäåëàõ.
Íåîáõîäèìî òàêæå îòìåòèòü âîçìîæíîñòü óñïåø-
íîãî èñïîëüçîâàíèÿ äàííîãî èñòî÷íèêà è äëÿ ñî-
çäàíèÿ ïîòîêîâ ãàçîìåòàëëè÷åñêîé ïëàçìû [11].
Ïðåäñòàâëåííûå äàííûå ïîêàçûâàþò âîçìîæ-
íîñòü è öåëåñîîáðàçíîñòü ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëü-
çîâàíèÿ èñòî÷íèêîâ áåñêàïåëüíûõ ïëàçìåííûõ
ïîòîêîâ íà îñíîâå íåñàìîñòîÿòåëüíîãî äóãîâîãî
ðàçðÿäà â ïàðàõ ìàòåðèàëà àíîäà äëÿ íàíåñåíèÿ
òîíêèõ ïëåíîê â òåõíîëîãèÿõ íàíîýëåêòðîíèêè.
Êîìïåíñèðîâàííûé îáúåìíûé çàðÿä ñîçäàâàåìûõ
ïëàçìåííûõ ïîòîêîâ ïîçâîëÿåò íàíîñèòü ôóíê-
öèîíàëüíûå ñëîè íà ïîäëîæêè èç ðàçëè÷íûõ
ìàòåðèàëîâ, âêëþ÷àÿ äèýëåêòðè÷åñêèå. Âîçìîæ-
íîñòü óïðàâëåíèÿ èçìåíåíèåì äîëåé èîíîâ â ñî-
çäàâàåìûõ ïîòîêàõ ïëàçìû ìîæåò áûòü èñïîëü-
çîâàíà äëÿ öåëåíàïðàâëåííîãî âëèÿíèÿ íà ïðî-
öåññû çàðîäûøåîáðàçîâàíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ êëà-
ñòåðîâ è ïëåíîê, â òîì ÷èñëå íà ðàçìåð è ïëîò-
íîñòü îáðàçóþùèõñÿ çàðîäûøåé, ñòðóêòóðó è
Ðèñ. 7. Ôîòîãðàôèÿ ó÷àñòêà òèòàíîâîé ïëåíêè
(ðàçìåðû — â íì)
8
0
800 600 400 200 0 0
200
400
60
0
80
0
20
10
α,
%
1 2 3 4 Ið, À
80
60
40
20
4 6 8 Ið, À
α,
%
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà èîíèçàöèè ïëàç-
ìåííîãî ïîòîêà α îò òîêà ðàçðÿäà â ïàðàõ ìåäè (à)
è â ïàðàõ òèòàíà (á) ïðè I4 = 0
à)
á)
Ti
Cu
α, %
80
60
40
20
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 I4, À
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà èîíèçàöèè α ïëàç-
ìåííîãî ïîòîêà ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ îò òîêà I4
ïðè ðàçíûõ çíà÷åíèÿõ òîêà îñíîâíîãî ðàçðÿäà
Ti, 10 A
Ni, 10 A
Cu, 2 A
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2013, ¹ 4 41
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ñâîéñòâà âîçíèêàþùèõ íà ïîâåðõíîñòè ïîäëîæ-
êè îáðàçîâàíèé.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Daalder J. E. Components of cathode erosion in vacuum
arc // J. Phys. D: Appl. Phys.— 1976.— Vol. 9, N 11.—
P. 2379—2395.
2. Àêñåíîâ È. È., Êîíîâàëîâ È. È., Êóäðÿâöåâà Å. Å. è
äð. Èññëåäîâàíèå êàïåëüíîé ôàçû ýðîçèè êàòîäà ñòàöèîíàð-
íîé âàêóóìíîé äóãè // ÆÒÔ.— 1984.— Ò. 54, Âûï. 8.—
Ñ. 1530—1533. [Aksenov I. I., Konovalov I. I., Kudryavtseva
E. E. i dr. // ZhTF. 1984. Vol. 54, Iss. 8. P. 1530]
3. Õîðîøèõ Â.Ì. II. Êàïåëüíàÿ ôàçà ýðîçèè êàòîäà ñòà-
öèîíàðíîé âàêóóìíîé äóãè // Ôèçè÷åñêàÿ èíæåíåðèÿ ïî-
âåðõíîñòè.— 2004.— Ò. 2, ¹ 4.— Ñ. 200—213. [Khoroshikh
V.M. II. // Fizicheskaya inzheneriya poverkhnosti.— 2004.
Vol. 2, N 4. P. 200]
4. Anders A. Approaches to rid cathodic arc plasma of macro-
and nanoparticles: a review // Surface and Coatings Technology-
1999.— Vol. 120—121.— P. 319—330.
5. Áèçþêîâ À. À., Ðîìàùåíêî Å. Â., Ñåðåäà Ê. Í. è äð.
Äèíàìèêà êàïåëüíîé ôàçû â ïëàçìå äóãîâîãî ðàçðÿäà íèç-
êîãî äàâëåíèÿ // ³ñíèê Õàðê³âñüêîãî óí³âåðñèòåòó. Ñåð³ÿ
ô³çè÷íà «ßäðà, ÷àñòèíêè, ïîëÿ».— 2004, ¹ 642.— Âèï. 3/
25/.— Ñ. 42—46. [Bizyukov A. A., Romashchenko E. V.,
Sereda K. N. i dr. // Visnik Kharkivs’kogo universitetu. Seriya
fizichna «Yàdra, chastinki, polya». 2004, N 642. Iss. 3/25/.
P. 42]
6. Áåëîóñ Â. À., Õîðîøèõ Â. Ì. Äèíàìèêà ïëàçìû âàêó-
óìíîé äóãè â ìàãíèòíîì ïîëå è ñèñòåìû ôîðìèðîâàíèÿ ïëàç-
ìåííûõ ïîòîêîâ // Ôèçè÷åñêàÿ èíæåíåðèÿ ïîâåðõíîñòè.—
2005.— Ò. 3, ¹ 1—2.— Ñ. 108—126. [Belous V. A.,
Khoroshikh V. M. // Fizicheskaya inzheneriya poverkhnosti.
2005. Vol. 3, N 1—2. P. 108]
7. Àêñ¸íîâ Ä. Ñ., Àêñ¸íîâ È. È., Ñòðåëüíèöêèé Â. Å.
Ïîäàâëåíèå ýìèññèè ìàêðî÷àñòèö â âàêóóìíî-äóãîâûõ èñòî÷-
íèêàõ ïëàçìû // Âîïðîñû àòîìíîé íàóêè è òåõíèêè.—
2007.— ¹ 6.— Ñ. 106—115. [Aksyonov D. S., Aksyonov I.
I., Strel’nitskii V. E. // Voprosy atomnoi nauki i tekhniki.
2007. N 6. P. 106]
8. Anders A. Cathodic Arcs: From Fractal Spots to Energetic
Condensation.— New York: Springer, 2008.
9. Õîðîøèõ Â. Ì., Êîìàðü À. À., Áðîâèíà Ì. À. Îá
ýôôåêòèâíîñòè âàêóóìíî-äóãîâûõ èñòî÷íèêîâ ïëàçìû ñ ñå-
ïàðàöèåé êàïåëüíîé ôàçû ýðîçèè êàòîäà // Ôèçè÷åñêàÿ èí-
æåíåðèÿ ïîâåðõíîñòè.— 2009.— Ò. 7, ¹ 1—2.— Ñ. 54—59.
[Khoroshikh V. M., Komar’ A. A., Brovina M. A. // Fizicheskaya
inzheneriya poverkhnosti. 2009. Vol. 7, N 1—2. P. 54]
10. Borisenko A. G., Saenko V. A., Rudnitsky V. A. Nonself-
sustained arc discharge in anode material vapors // IEEE Trans
Plasma Science.— 1999, August.— Vol. 27, N 4.— P. 877—881.
11. Borisenko A. G., Saenko V. A., Rudnitsky V. A. Semi-
self sustained arc discharge in mixtures of metal vapors with gas
// High Temperature.— 1999.— Vol. 37, N l.— P. 1—8.
12. Borisenko A. G., Saenko V. A., Podziray J. S. Destruction
of the arc discharge in vapors of the anode material by the gas
entering into the vacuum chamber // Proceeding Int. Conf. on
Plasma of Low Temperature Plasma, PLTP-03.— Ukraine,
Kyiv.— 2003.— P. 6-2-5.
13. Ïàëàòíèê Ë. Ñ., Ôóêñ Ì. ß., Êîñåâè÷ Â. Ì. Ìåõà-
íèçì îáðàçîâàíèÿ è ñóáñòðóêòóðà êîíäåíñèðîâàííûõ ïëåíîê.—
Ìîñêâà: Íàóêà. Ãëàâíàÿ ðåäàêöèÿ ôèç.-ìàò. ëèòåðàòóðû, 1972.
[Palatnik L. S., Fuks M. YA., Kosevich V. M. Mekhanizm
obrazovaniya i substruktura kondensirovannykh plenok. Moscow:
Nauka. Glavnaya redaktsiya fiz.-mat. literatury, 1972]
14. Ãóñåâà Ì. Á. Èîííàÿ ñòèìóëÿöèÿ â ïðîöåññàõ îáðà-
çîâàíèÿ òîíêèõ ïëåíîê íà ïîâåðõíîñòè òâåðäîãî òåëà // Ñî-
ðîñîâñêèé îáðàçîâàòåëüíûé æóðíàë.— 1998.— ¹ 10.—
Ñ. 106—112. [Guseva M. B. // Sorosovskii obrazovatel’nyi
zhurnal. 1998. N 10. P. 106]
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ ðóêîïèñè
â ðåäàêöèþ 05.04 2013 ã.
___________________________
Borisenko A. G. The source of macroparticle-free
plasma flows for nanoelectronics.
Keywords: vacuum, arc discharge, anode, nano-
structure.
The paper describes the source of solid-phase materials
plasma flow generated by vacuum-arc discharge in
vapors of diffuse evaporated anode. The source can
efficiently create macroparticle-free plasma flows of
various metals in vacuum, and provided the vacuum
chamber is filled with required working gases, the
source creates gas and gas-metal plasma flows. The
main characteristics of the discharge and the parameters
of the plasma flows with compensated volume charge
are presented. The source can be used for application
of island and thin metal films on substrates of different
materials, including dielectrics.
Ukraine, Kiev, Institute for Nuclear Research of NASU.
____________________________
Áîðèñåíêî À. Ã. Äæåðåëî áåçêðàïëèííèõ ïëàçìî-
âèõ ïîòîê³â äëÿ íàíîåëåêòðîí³êè.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: âàêóóì, äóãîâèé ðîçðÿä, àíîä, íà-
íîñòðóêòóðà.
Îïèñàíî äæåðåëî ïîòîê³â ïëàçìè òâåðäîôàçíèõ ìà-
òåð³àë³â, ãåíåðîâàíèõ âàêóóìíî-äóãîâèì ðîçðÿäîì
â ïàðàõ äèôóçíî âèïàðîâóâàíîãî àíîäó. Äæåðåëî
çäàòíå åôåêòèâíî ñòâîðþâàòè áåçêðàïëèíí³ ïîòîêè
ïëàçìè ð³çíèõ ìåòàë³â ó âàêóóì³, à ïðè íàïóñêàíí³ ó
âàêóóìíó êàìåðó íåîáõ³äíèõ ðîáî÷èõ ãàç³â — ïîòî-
êè ãàçîâî¿ òà ãàçîìåòàëë³÷íî¿ ïëàçìè. Íàâåäåíî îñ-
íîâí³ õàðàêòåðèñòèêè ðîçðÿäó òà ïàðàìåòðè ñòâî-
ðþâàíèõ ïëàçìîâèõ ïîòîê³â, ùî ìàþòü êîìïåíñîâà-
íèé îá'ºìíèé çàðÿä. Äæåðåëî ìîæå áóòè âèêîðèñòà-
íå äëÿ íàíåñåííÿ îñòð³âöåâèõ ³ òîíêèõ ìåòàëåâèõ
ïë³âîê íà ï³äêëàäêè ç ð³çíèõ ìàòåð³àë³â, â òîìó
÷èñë³ é ä³åëåêòðè÷í³.
Óêðà¿íà, ì. Êè¿â, ²íñòèòóò ÿäåðíèõ äîñë³äæåíü ÍÀÍÓ.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56348 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T07:00:02Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Борисенко, А.Г. 2014-02-16T19:22:55Z 2014-02-16T19:22:55Z 2013 Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники / А.Г. Борисенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2013. — № 4. — С. 37-41. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56348 537.52 Описан источник потоков плазмы твердофазных материалов, генерируемых вакуумно-дуговым разрядом в парах диффузно испаряемого анода. Источник способен эффективно создавать бескапельные потоки плазмы различных металлов в вакууме, а при напуске в вакуумную камеру необходимых рабочих газов — потоки газовой и газометаллической плазмы. Приведены основные характеристики разряда и параметры создаваемых плазменных потоков, имеющих компенсированный объемный заряд. Источник может быть использован для нанесения островковых и тонких металлических пленок на подложки из различных материалов, в том числе и диэлектрических. Описано джерело потоків плазми твердофазних матеріалів, генерованих вакуумно-дуговим розрядом в парах дифузно випаровуваного аноду. Джерело здатне ефективно створювати безкраплинні потоки плазми різних металів у вакуумі, а при напусканні у вакуумну камеру необхідних робочих газів — потоки газової та газометаллічної плазми. Наведено основні характеристики розряду та параметри створюваних плазмових потоків, що мають компенсований об'ємний заряд. Джерело може бути використане для нанесення острівцевих і тонких металевих плівок на підкладки з різних матеріалів, в тому числі й діелектричні. The paper describes the source of solid-phase materials plasma flow generated by vacuum-arc discharge in vapors of diffuse evaporated anode. The source can efficiently create macroparticle-free plasma flows of various metals in vacuum, and provided the vacuum chamber is filled with required working gases, the source creates gas and gas-metal plasma flows. The main characteristics of the discharge and the parameters of the plasma flows with compensated volume charge are presented. The source can be used for application of island and thin metal films on substrates of different materials, including dielectrics. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технологические процессы и оборудование Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники Джерело безкраплинних плазмових потоків для наноелектроніки The source of macroparticle-free plasma flows for nanoelectronics Article published earlier |
| spellingShingle | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники Борисенко, А.Г. Технологические процессы и оборудование |
| title | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| title_alt | Джерело безкраплинних плазмових потоків для наноелектроніки The source of macroparticle-free plasma flows for nanoelectronics |
| title_full | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| title_fullStr | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| title_full_unstemmed | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| title_short | Источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| title_sort | источник бескапельных плазменных потоков для наноэлектроники |
| topic | Технологические процессы и оборудование |
| topic_facet | Технологические процессы и оборудование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56348 |
| work_keys_str_mv | AT borisenkoag istočnikbeskapelʹnyhplazmennyhpotokovdlânanoélektroniki AT borisenkoag džerelobezkraplinnihplazmovihpotokívdlânanoelektroníki AT borisenkoag thesourceofmacroparticlefreeplasmaflowsfornanoelectronics |