La pression du gaz de pulvérisation a un impact significatif sur la qualité du film et la vitesse de pulvérisation pendant le processus de pulvérisation. Voici les principaux effets de la pression sur la qualité du film et la vitesse de pulvérisation :
1. Qualité du film :
- Pression plus faible : Une pression plus faible dans la chambre de pulvérisation permet d'obtenir un film très dense avec une bonne cristallinité. En effet, à des pressions plus basses, les atomes pulvérisés ont un chemin libre moyen plus long, ce qui leur permet de voyager plus loin avant d'entrer en collision avec d'autres atomes. Il en résulte une structure de film plus uniforme et plus dense, avec une meilleure cristallinité.
- Pression plus élevée : D'autre part, une pression plus élevée peut augmenter les taux de dépôt. Cependant, si la pression devient trop élevée, elle peut entraîner une porosité dans la microstructure du film. L'augmentation de la fréquence des collisions à des pressions plus élevées peut également entraîner une orientation aléatoire dans le film, ce qui affecte la cristallinité. Il est donc important de trouver une plage de pression optimale pour obtenir la qualité de film souhaitée.
2. Taux de pulvérisation :
- Pression plus faible : Une pression plus basse entraîne généralement des taux de pulvérisation plus faibles. En effet, à basse pression, la densité du gaz de pulvérisation est plus faible, ce qui entraîne moins de collisions entre les ions du gaz et le matériau cible. Par conséquent, moins d'atomes de la cible sont éjectés, ce qui entraîne un taux de pulvérisation plus faible.
- Pression plus élevée : Inversement, une pression plus élevée peut augmenter la vitesse de dépôt. La densité accrue du gaz de pulvérisation à des pressions plus élevées entraîne davantage de collisions avec le matériau cible, ce qui se traduit par une vitesse de pulvérisation plus élevée. Cependant, une pression trop élevée peut entraîner un empoisonnement de la cible, c'est-à-dire que le gaz réactif présent dans la chambre affecte négativement la surface de la cible. Cela peut réduire le taux de croissance de la couche mince et affecter sa qualité.
En résumé, la pression du gaz de pulvérisation joue un rôle crucial dans la détermination de la qualité du film et de la vitesse de pulvérisation. Il est important de trouver le bon équilibre pour obtenir les propriétés souhaitées du film, telles que la densité, la cristallinité et l'uniformité. Il est nécessaire de gérer soigneusement la pression dans la chambre de pulvérisation afin d'optimiser la croissance du film mince et d'éviter l'empoisonnement de la cible.
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