Phún xạ phần 1 pot
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.58 MB, 10 trang )
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
Lê Tuấn
Đại học Bách khoa Hà Nội
2
2
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
Sơ đồ hệ thống thiết bị phún xạ
Bia
Nước
làm lạnh
Mâm đỡ
bằng Cu
Nguyên tử
phún xạ
Nguyên tử
Ar nhanh
Đế bán dẫn
Nguyên tử
phún xạ
ngược
Súng ion
Plasma Ar
3
3
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
Sơ đ
Sơ đ
ồ
ồ
b
b
ố
ố
tr
tr
í
í
c
c
á
á
c b
c b
ộ
ộ
ph
ph
ậ
ậ
n thi
n thi
ế
ế
t b
t b
ị
ị
ph
ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
Khí
vào
Bơm chân
không
Nguồn
điện
Bia
Phiến
bán dẫn
Đế
4
4
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
Cơ ch
Cơ ch
ế
ế
th
th
ự
ự
c hi
c hi
ệ
ệ
n qu
n qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh ph
nh ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
5
5
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Cơ ch
Cơ ch
ế
ế
th
th
ự
ự
c hi
c hi
ệ
ệ
n qu
n qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh ph
nh ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
1. Nguyên t
1. Nguyên t
ử
ử
kh
kh
í
í
Ar b
Ar b
ị
ị
phân ly do ion h
phân ly do ion h
ó
ó
a
a
Ar
Ar
→
→
Ar
Ar
+
+
+ e
+ e
-
-
2.
2.
Đi
Đi
ệ
ệ
n t
n t
ử
ử
đư
đư
ợ
ợ
c tăng t
c tăng t
ố
ố
c nh
c nh
ờ
ờ
đi
đi
ệ
ệ
n trư
n trư
ờ
ờ
ng.
ng.
Trong qu
Trong qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh chuy
nh chuy
ế
ế
n đ
n đ
ộ
ộ
ng t
ng t
ớ
ớ
i
i
anode,
anode,
trên đư
trên đư
ờ
ờ
ng đi
ng đi
, ch
, ch
ú
ú
ng ti
ng ti
ế
ế
p t
p t
ụ
ụ
c gây ra c
c gây ra c
á
á
c
c
phân ly nguyên t
phân ly nguyên t
ử
ử
Ar m
Ar m
ớ
ớ
i
i
.
.
3. C
3. C
á
á
c ion đư
c ion đư
ợ
ợ
c tăng t
c tăng t
ố
ố
c c
c c
ũ
ũ
ng b
ng b
ở
ở
i đi
i đi
ệ
ệ
n
n
trư
trư
ờ
ờ
ng v
ng v
à
à
chuy
chuy
ể
ể
n đ
n đ
ộ
ộ
ng t
ng t
ớ
ớ
i c
i c
ự
ự
c âm, va
c âm, va
ch
ch
ạ
ạ
m v
m v
ớ
ớ
i v
i v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia, l
u bia, l
à
à
m b
m b
ắ
ắ
n ra c
n ra c
á
á
c h
c h
ạ
ạ
t
t
v
v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia v
u bia v
à
à
c
c
á
á
c đi
c đi
ệ
ệ
n t
n t
ử
ử
th
th
ứ
ứ
c
c
ấ
ấ
p. C
p. C
á
á
c
c
h
h
ạ
ạ
t v
t v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia b
u bia b
ị
ị
ph
ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
ra khi đư
ra khi đư
ợ
ợ
c
c
đưa t
đưa t
ớ
ớ
i b
i b
ề
ề
m
m
ặ
ặ
t c
t c
á
á
c phi
c phi
ế
ế
n đ
n đ
ế
ế
s
s
ẽ
ẽ
l
l
ắ
ắ
ng
ng
đ
đ
ọ
ọ
ng v
ng v
à
à
t
t
ạ
ạ
o ra m
o ra m
à
à
ng m
ng m
ỏ
ỏ
ng trên đ
ng trên đ
ó
ó
, còn
, còn
c
c
á
á
c đi
c đi
ệ
ệ
n t
n t
ử
ử
th
th
ứ
ứ
c
c
ấ
ấ
p khi đi t
p khi đi t
ớ
ớ
i anode g
i anode g
ó
ó
p
p
ph
ph
ầ
ầ
n tăng cư
n tăng cư
ờ
ờ
ng qu
ng qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh ion h
nh ion h
ó
ó
a c
a c
á
á
c
c
nguyên t
nguyên t
ử
ử
Ar.
Cột
plasma
Ar.
6
6
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
M
M
ộ
ộ
t v
t v
à
à
i đ
i đ
ặ
ặ
c đi
c đi
ể
ể
m c
m c
ủ
ủ
a c
a c
á
á
c h
c h
ạ
ạ
t nh
t nh
ỏ
ỏ
v
v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia ph
u bia ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
Trư
Trư
ớ
ớ
c h
c h
ế
ế
t, c
t, c
á
á
c h
c h
ạ
ạ
t nh
t nh
ỏ
ỏ
v
v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia b
u bia b
ị
ị
ph
ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
ra ngo
ra ngo
à
à
i bia
i bia
trung hòa v
trung hòa v
ề
ề
đi
đi
ệ
ệ
n
n
t
t
í
í
ch
ch
, nên chuy
, nên chuy
ể
ể
n đ
n đ
ộ
ộ
ng c
ng c
ủ
ủ
a ch
a ch
ú
ú
ng không ph
ng không ph
ụ
ụ
thu
thu
ộ
ộ
c chi
c chi
ề
ề
u đi
u đi
ệ
ệ
n trư
n trư
ờ
ờ
ng m
ng m
à
à
đư
đư
ợ
ợ
c quy
c quy
ế
ế
t đ
t đ
ị
ị
nh b
nh b
ở
ở
i c
i c
á
á
c va ch
c va ch
ạ
ạ
m v
m v
ớ
ớ
i c
i c
á
á
c ion Ar
c ion Ar
+
+
.
.
Năng lư
Năng lư
ợ
ợ
ng liên k
ng liên k
ế
ế
t c
t c
ủ
ủ
a c
a c
á
á
c nguyên t
c nguyên t
ử
ử
h
h
ạ
ạ
t v
t v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia ph
u bia ph
ụ
ụ
thu
thu
ộ
ộ
c v
c v
à
à
o nhi
o nhi
ề
ề
u
u
y
y
ế
ế
u t
u t
ố
ố
như c
như c
á
á
c thông s
c thông s
ố
ố
c
c
ủ
ủ
a c
a c
á
á
c ion Ar tham gia va ch
c ion Ar tham gia va ch
ạ
ạ
m,
m,
đ
đ
ị
ị
nh hư
nh hư
ớ
ớ
ng tinh
ng tinh
th
th
ể
ể
, v.v
, v.v
…
…
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ
, gi
, gi
á
á
tr
tr
ị
ị
đ
đ
ố
ố
i v
i v
ớ
ớ
i v
i v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u Ge khi d
u Ge khi d
ù
ù
ng c
ng c
á
á
c ion Ar
c ion Ar
+
+
c
c
ó
ó
đ
đ
ộ
ộ
ng năng
ng năng
1.2 KeV l
1.2 KeV l
à
à
v
v
à
à
o kho
o kho
ả
ả
ng ~ 15 eV.
ng ~ 15 eV.
Do c
Do c
ó
ó
đ
đ
ộ
ộ
ng năng l
ng năng l
ớ
ớ
n nên c
n nên c
á
á
c h
c h
ạ
ạ
t nh
t nh
ỏ
ỏ
v
v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia c
u bia c
ó
ó
th
th
ể
ể
gây ra c
gây ra c
á
á
c hi
c hi
ệ
ệ
u
u
ứ
ứ
ng
ng
ph
ph
ụ
ụ
như nhi
như nhi
ễ
ễ
m b
m b
ẩ
ẩ
n th
n th
ứ
ứ
c
c
ấ
ấ
p, v.v
p, v.v
…
…
7
7
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
C
C
á
á
c ph
c ph
ả
ả
n
n
ứ
ứ
ng do va ch
ng do va ch
ạ
ạ
m v
m v
ớ
ớ
i đi
i đi
ệ
ệ
n t
n t
ử
ử
Ion h
Ion h
ó
ó
a phân ly phân t
a phân ly phân t
ử
ử
:
:
AB + e
AB + e
-
-
→
→
A
A
+
+
+ B +2e
+ B +2e
-
-
Phân ly
Phân ly
AB + e
AB + e
-
-
→
→
A + B + e
A + B + e
-
-
Phân ly k
Phân ly k
è
è
m theo g
m theo g
ắ
ắ
n k
n k
ế
ế
t
t
đi
đi
ệ
ệ
n t
n t
ử
ử
AB + e
AB + e
-
-
→
→
A + B
A + B
-
-
8
8
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Cơ ch
Cơ ch
ế
ế
v
v
à
à
hi
hi
ệ
ệ
u su
u su
ấ
ấ
t ph
t ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
c
c
ủ
ủ
a c
a c
á
á
c v
c v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u đơn ch
u đơn ch
ấ
ấ
t
t
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
Hiệu suất phún xạ S =
Số ion bứt ra/số ion bắn phá
9
9
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
C
C
á
á
c h
c h
ợ
ợ
p ch
p ch
ấ
ấ
t v
t v
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u bia c
u bia c
ó
ó
th
th
ể
ể
đư
đư
ợ
ợ
c d
c d
ù
ù
ng đ
ng đ
ể
ể
t
t
ạ
ạ
o m
o m
à
à
ng
ng
trên phi
trên phi
ế
ế
n đ
n đ
ế
ế
Ở
Ở
đi
đi
ề
ề
u ki
u ki
ệ
ệ
n tương quan t
n tương quan t
ố
ố
c đ
c đ
ộ
ộ
A = 0.8 B
A = 0.8 B
V
V
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u đ
u đ
ế
ế
A
A
5
5
B
B
5
5
A
A
5
5
B
B
4
4
A
A
5
5
B
B
4
4
.
V
V
ậ
ậ
t li
t li
ệ
ệ
u m
u m
à
à
ng m
ng m
ỏ
ỏ
ng
ng
A
A
4
4
B
B
5
5
A
A
4
4
B
B
4
4
A
A
4
4
B
B
4
4
.
10
10
2/2/2006
2/2/2006
Đ
Đ
ạ
ạ
i h
i h
ọ
ọ
c B
c B
á
á
ch khoa H
ch khoa H
à
à
N
N
ộ
ộ
i
i
H
H
ệ
ệ
th
th
ố
ố
ng ph
ng ph
ó
ó
ng đi
ng đi
ệ
ệ
n c
n c
ó
ó
hai
hai
b
b
ả
ả
n c
n c
ự
ự
c song song cho ph
c song song cho ph
ú
ú
n
n
x
x
ạ
ạ
m
m
ộ
ộ
t chi
t chi
ề
ề
u
Ph
Ph
ú
ú
n x
n x
ạ
ạ
(ti
(ti
ế
ế
p)
p)
u
Các thông số công nghệ thường dùng:
• Chân không: 10
-7
torr
•Áp suất hơi Ar: 20 – 100 mtorr
• Điện áp: 2 – 5 kV
