Диодные РС на постоянном токе без магнитного поля

Диодные РС в простейшем случае содержат два элемента (катод и анод), каждый из которых выполняет две функции (рис. 1.16). Катод, являясь электродом системы плазмообразования, в то же время выполняет функции держателя распыляемого материала (мишени). Анод дополнительно выполняет функцию держателя изделий (подложкодержателя).

 

По форме выполнения электродов диодные РС могут быть планарными, в которых электроды имеют вид пластин или дисков (рис. 1.16, а), и коаксиальными, когда катод 2 выполнен в виде цилиндра, вокруг которого коаксиально размещается анод 3, имеющий вид барабана (рис. 1.16, б). Для локализации плазмы тлеющего разряда в межэлектродном пространстве устанавливаются экраны 5.

В теоретическом разделе курса [ 1 ] нами были рассмотрены процессы плазмообразования и распыления в тлеющем разряде. На рис. 1.16 показано, как при подаче напряжения между электродами электрическое поле, с одной стороны, ускоряет электроны в направлении анода, которые при соударении с атомами рабочего газа (аргона) ионизирует их, а с другой стороны, это же электрическое поле ускоряет образующиеся ионы в направлении катода-мишени, которые бомбардируют ее поверхность и реализуют процесс ионного распыления материала. В свою очередь распыленные атомы летят в сторону анода, где и конденсируются, образуя пленку.

Таким образом, в диодных РС процессы плазмообразования, ионного распыления материала и осаждения пленки совмещены и не могут управляться независимо друг от друга. Следствием выполнения каждым из электродов (в частности анодом) двух функций является такой существенный недостаток диодных РС, как значительное деградирующее тепловое, зарядовое и энергетическое воздействие на обрабатываемые структуры, в основном под действием бомбардировки обрабатываемой поверхности высокоэнергетическими электронами.

Помимо отмеченных, диодная РС имеет еще ряд недостатков:

   высокие рабочие напряжения (до 5 кВ);

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector