Přejít k obsahu


Benefits of the controlled reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric ZrO2 films

Citace:
VLČEK, J., REZEK, J., HOUŠKA, J., KOZÁK, T., KOHOUT, J. Benefits of the controlled reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric ZrO2 films. Vacuum, 2015, roč. 2015, č. 114, s. 131-141. ISSN: 0042-207X
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Benefits of the controlled reactive high-power impulse magnetron sputtering of stoichiometric ZrO2 films
Rok vydání: 2015
Autoři: Prof. RNDr. Jaroslav Vlček CSc. , Ing. Jiří Rezek Ph.D. , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Ing. Tomáš Kozák Ph.D. , Mgr. Jiří Kohout
Abstrakt CZ: Vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování s pulzním řízením toku reaktivního plynu (kyslíku) bylo použito pro vysokorychlostní reaktivní depozici densifikovaných, vysoce opticky transparentních, stechiometrických vrstev ZrO2 na plovoucím substrátu. Depozice byly provedeny pomocí silně nevyváženého magnetronu s přímo vodou chlazeným planárním Zr terčem o průměru 100 mm v argon-kyslíkové atmosféře. Optimalizovaná pozice napouštění kyslíku před terčem a jeho nasměrování k substrátu umožňovalo zlepšit kvalitu vrstev díky minimalizaci vzniku mikrooblouků na terči a zároveň vedlo ke zvýšení depoziční rychlosti až na 120 nm/min. Vrstvy vykazovaly tvrdost 16 GPa, index lomu 2,19 a extinkční koeficient 2x10-3 (obojí na vlnové délce 550 nm). Za těchto optimalizovaných podmínek jsme změřili nejvyšší podíly iontů (Zr+ + Zr2+) a (O2+ + O+) v celkovém toku kladných iontů na substrát a nízké populace vysokoenergiových O- iontů.
Abstrakt EN: High-power impulse magnetron sputtering with a pulsed reactive gas (oxygen) flow control was used for high-rate reactive depositions of densified, highly optically transparent, stoichiometric ZrO2 films onto floating substrates. The depositions were performed using a strongly unbalanced magnetron with a directly water-cooled planar Zr target of 100 mm diameter in argon-oxygen gas mixtures. An optimized location of the oxygen gas inlets in front of the target and their orientation toward the substrate made it possible to improve the quality of the films due to minimized arcing at the sputtered target and to enhance their deposition rates up to 120 nm/min. The films exhibited a hardness of 16 GPa, a refractive index of 2.19 and an extinction coefficient of 2x10-3 (both at the wavelength of 550 nm). Under these optimized conditions, we measured the highest (Zr+ + Zr2+) and (O2+ + O+) ion fractions in the total fluxes of positive ions, and a low population of high-energy O- ions at the substrate position.
Klíčová slova

Zpět

Patička