Tailieuxanh tuan 4 nano lecture che tao mang mong 7569

CÁC PHƯƠNG PHÁP
CHẾ TẠO MÀNG MỎNG
SPUTTERING
-DC sputtering
-RF sputtering
-Magneton sputtering

BỐC BAY LASER XUNG (Laser Pulze Deposition-PLD)
EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular Beam Epitaxy-MBE)


SPUTTERING
Cơ chế:
+ ion hóa hạt trung hịa thanh ion
+ Tăng tôc ion trong từ trường bắn phá bia, bức các
nguyên tử trên bia lắng đọng trên đế

DC SPUTTERING
+ Dùng hiệu điện thế 1 chiều
+ Khí thường dùng là Ar, He
+ Áp suất khoảng 10-7 torr
+ Bia phải dẫn điện
+ Bia chỉ bị bắn phá ở một
của chu kỳ âm của HĐT


RF SPUTTERING

+ Dùng hiệu điện thế xoay chiều
+ Bia không cần phải dẫn điện
+ Dùng phối trở kháng để tăng cơng suất cũng như

bảo vệ dịng điện
+ Bia bị bắn phá trong cả 2 chu kỳ dương và âm
của HĐT


MAGNETON SPUTTERING
+ Dùng hiệu điện thế DC hoặc xoay chiều
+ Đặt từ trường dưới bia nhằm giam hãm electron và các ion
giúp tăng va đập của Ar+ vào bia nhiều hơn
+ Bia bị bắn phá trong cả 2 chu kỳ dương và âm của HĐT




ƯU ĐIỂM:
+ Dễ tạo các màng đa lớp nhờ tạo nhiều bia khác nhau
+ Độ bám dính của màng lên đế cao (do động năng hạt lớn)
+ Độ mấp mô bề mặt thấp
+ Tính độ dày khá chính xác (tương đối hơn bốc bay)
+ Rẻ tiền, dễ thực hiện, khai triển đại trà

ƯU ĐIỂM:
+ Không thể tạo ra màng đơn tinh thể
+ khơng tạo được độ dày chính xác cao
+ Các chất có hiệu suất phún xạ khác nhau nên việc tổ hợp các
bia tạo màng đa lớp cũng trở nên phức tạp


PPBB BẰNG XUNG LASER (pulsed-laser deposition)
+ Dùng chùm laser có xung cực

ngắn và công xuất lớn


ƯU ĐIỂM:
+ Vật liệu làm bia rất đa dạng, và chỉ cần kích thước nhỏ
+ Chiếu xuyên qua các vật liệu trong suốt vào buồng chân
không mà không bị giảm năng lượng
+ Ion hóa các bia có năng lượng ion hóa lớn
+ Tạo được màng siêu mỏng, siêu cứng, chất lượng cao
+ Dùng nhiều bia để tạo màng đa lớp

NHƯỢC ĐIỂM:
+ Có thể xuất hiện các phân tử lớn
+ khó kiểm sốt được chính xác độ dày
+ bề mặt màng trên đế gồ gề


PP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ (Molecular-beam-epitaxy)
+ Đặt trong môi trường có cơng suất rất cao 10-9 Torr
+ Tỉ lệ va chạm giữa các nguyên tử rất thấp, từng hạt sẽ đến và
lắng đọng trên đế
+ người ta thường dùng kỹ thuật nhiễu xạ điện tử phản xạ năng
lượng cao (RHEED) ( kiểm sốt q trình mọc màng thơng qua
phổ nhiễu xạ điện tử được ghi trực tiếp )
+ Tốc độ phát triển màng 1 m / h


ƯU ĐIỂM:
+ Tốc độ mọc màng được khống chế chính xác đến từng lớp
nguyên tử

+ Tạo màng đơn tinh thể trên một đế đơn tinh thể
+ Có thể tạo thành từng đảo nhỏ hay từng lớp nguyên tử,
quan trong trong chế tạo bán dẫn

NHƯỢC ĐIỂM:
+ hệ MBE vận hành khá phức tạp và tốn kém 106 USD


Ảnh chụp thiết bị MBE tại William R. Wiley Environmental Molecular Sciences
Laboratory cho phép chế tạo các màng mỏng ôxit và gốm


Atomic structure of graphene.