Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Марийский государственный технический университет
Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры
Рост плёнки на подложке
(реферат)
Выполнил: ст. группы ЭВС–31
Фокин С.В.
Проверил: к.т.н., доцент Сушенцов Н.И.
г. Йошкар-Ола
2004 г
Содержание
Четыре стадии роста пленки
Зарождение частиц новой фазы
Коалесценция островков
Образование каналов
Образование сплошной пленки
Список литературы
Четыре стадии роста пленки
Как следует из теории зародышеобразования и электронно-микроскопических наблюдений, последовательность этапов образования зародышей и роста пленки вплоть до образования непрерывной пленки такова:
1. Образование адсорбированных атомов.
2. Образование субкритических эмбрионов разного размера.
3. Образование зародышей критического размера (этап зародышеобразования).
4. Рост этих зародышей до сверхкритических размеров с результирующим обеднением адатомами зон захвата вокруг зародышей.
5. Конкурирующим процессом на этапе 4 является образование критических зародышей на площадях, не обедненных адатомами.
6. Зародыши соприкасаются друг с другом и срастаются, с тем чтобы образовать новый островок, занимающий площадь меньше, чем сумма площадей двух начальных зародышей; это приводит к увеличению свободной поверхности подложки.
7. Атомы адсорбируются на этих вновь освободившихся участках, и наступает процесс «вторичного» образования зародышей.
8. Большие островки срастаются, оставляя каналы или полости на подложке.
9. Каналы и полости заполняются в результате вторичного зародышеобразования и в конце концов образуется непрерывная пленка.
Некоторые из этих этапов схематически показаны на рис. 1 Различают четыре стадии процесса роста: зарождение частиц новой фазы (зародышей) и островковой структуры, срастание или коалесценция островков, образование каналов, образование непрерывной пленки. Ниже эти стадии будут обсуждаться очень подробно, в основном, на основании электронно-микроскопических исследований.[1]
Рис. 1. Схема стадий роста пленки.
Зарождение частиц новой фазы
На этом этапе происходит столкновение атомов из газовой фазы с поверхностью подложки, после чего атомы могут прочно закрепиться на подложке, либо через некоторое время реиспариться, либо упруго отразиться от поверхности. Схема возможных процессов на поверхности подложки представлена на рис.2.
Взаимодействие с дефектами подложки Поверхностная диффузия Химическое связывание, зародышеобразование Объемная диффузия
Рис. 2 Схема возможных процессов на поверхности подложки
Вероятность упругого отражения может быть оценена как:
(1)
где Ek - кинетическая энергия атома падающего на подложку; Ed - энергия десорбированного атома до установления термодинамического равновесия с подложкой; Et - энергия десорбированного атома после установления равновесия с подложкой.
Величина a i может быть приближенно определена из решения уравнения Шредингера для случая столкновения налетающего атома с одномерной полубесконечной цепью упруго связанных атомов подложки. ............
