Vliv délky napěťového pulzu na reaktivní vysokovýkonovou pulzní magnetronovou depozici vrstev HfO2

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá problematikou přípravy tenkých vrstev HfO2 pomocí reaktivního vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování (HiPIMS) a měření jejich vlastností. Byl zkoumán vliv délky napěťového pulzu na parametry magnetronového výboje, depoziční rychlost a vlastnosti připravených vrstev při zachování průměrné výkonové hustoty na terči <Sd> přibližně 30 W.cm-2, frekvenci f = 500 Hz, v atmosféře Ar + O2, při tlaku argonu pAr = 2 Pa. Proměnným parametrem depozic byla délka pulzu t1, s hodnotami 50, 100, 150 a 200 mikrosekund. Bylo zjištěno, že s rostoucí délkou pulzu roste depoziční rychlost, a to ze 110 nm/min na 194 nm/min. Dále byl zhodnocen vliv napouštění O2 a zjištěny hodnoty řídící veličiny tlaku, při kterých dochází k sepnutí a vypnutí kyslíkového pulzu. RTG analýza ukázala závislost preferované orientace krystalové mříže na délce pulzu. Měření mechanických vlastností ukázalo, že s rostoucí délkou pulzu se hodnoty tvrdosti tenké vrstvy prakticky nemění a měření optických vlastností ukázalo nárůst hustoty vrstvy s délkou pulzu a zároveň zachování stechiometrie vrstev.