Přejít k obsahu


Process stabilization and a significant enhancement of the deposition rate in reactive high-power impulse magnetron sputtering of ZrO2 and Ta2O5 films

Citace: VLČEK, J., REZEK, J., HOUŠKA, J., ČERSTVÝ, R., BUGYI, R. Process stabilization and a significant enhancement of the deposition rate in reactive high-power impulse magnetron sputtering of ZrO2 and Ta2O5 films. Surface & Coatings Technology, 2013, roč. 2013, č. 236, s. 550-556. ISSN: 0257-8972
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Process stabilization and a significant enhancement of the deposition rate in reactive high-power impulse magnetron sputtering of ZrO2 and Ta2O5 films
Rok vydání: 2013
Autoři: Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. Jiří Rezek , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Radomír Čerstvý , Rafal Bugyi
Abstrakt CZ: Vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování s pulzním řízením toku reaktivního plynu (kyslíku) bylo použito pro vysokorychlostní reaktivní depozici densifikovaných stechiometrických vrstev ZrO2 a Ta2O5 na substráty na plovoucím potenciálu. Depozice byly provedeny použitím silně nevyváženého magnetronu s rovinným zirkoniovým a tantalovým terčem o průměru 100 mm ve směsi argon-kyslík o celkovém tlaku blízkém 2 Pa. Opakovací frekvence byla 500 Hz při průměrné výkonové hustotě běhěm depozice 5 - 103 W/cm^2. Střída pulzů byla 2,5 - 10 %, vzdálenost terč-substrát 100 mm. Pro střídu 10 % byla depoziční rychlost až 140 nm/min (v případě ZrO2) a 345 nm/min (v případě Ta2O5). Vrstvy ZrO2 byly krystalické s indexem lomu 2,19 - 2,22 a extinkčním koeficientem 0,002 až 0,006. Vrstvy Ta2O5 byly nanokrystalické s indexem lomu 2,09 - 2,15 a extinkčním koeficientem menším než 0,0001.
Abstrakt EN: High-power impulse magnetron sputtering with a pulsed reactive gas (oxygen) flow control was used for high-rate reactive depositions of densified stoichiometric ZrO2 and Ta2O5 films onto floating substrates. The depositions were performed using a strongly unbalanced magnetron with a planar zirconium or tantalum target of 100 mm diameter in argon-oxygen gas mixtures at the total pressure close to 2 Pa. The repetition frequency was 500 Hz at the average target power density from 5 W/cm^2 to 103 W/cm^2 during a deposition. The duty cycles ranged from 2.5 % to 10 %. The target-to-substrate distance was 100 mm. For the same duty cycle of 10 %, the deposition rates were up to 140 nm/min for the ZrO2 films and up to 345 nm/min for the Ta2O5 films. The ZrO2 films were crystalline. They exhibited a refractive index of 2.19 - 2.22 and an extinction coefficient of 0.002 - 0.006. The Ta2O5 films were nanocrystalline. They exhibited a refractive index of 2.09 - 2.15 and an extinction coefficient of less than 0.0001.
Klíčová slova

Zpět

Patička