Reaktivní vysokovýkonová pulzní magnetronová depozice vrstev HfO2

Abstract

Tato práce je zaměřena na reaktivní vysokovýkonovou pulzní magnetronovou depozici densifikovaných stechiometrických vrstev HfO2 s pulzním řízením přítoku reaktivního plynu. Vrstvy byly připravovány v atmosféře argonu a kyslíku za konstantního tlaku pracovního plynu 2 Pa. Hafniový terč o průměru 100 mm byl zatěžován výkonovou hustotou při depozici 6 - 54 W/cm2. Opakovací frekvence pulzů byla 500 Hz a střída 1,25% až 10%. Vrstvy byly nanášeny na křemíkový substrát s orientací (100), který byl upevněn na stolku ve vzdálenosti 100 mm od terče. Proměnnými parametry depozičního procesu byla délka pulzu 25 - 200 mikrosekund a střední hodnota výkonové hustoty při depozici 6 - 54 W/cm2. U takto připravených vrstev bylo provedeno měření depoziční rychlosti, tvrdosti a modifikovaného Youngova modulu, analýza fázového složení RTG difrakcí, elipsometrické měření extinkčního koeficientu a indexu lomu. V této práci jsou prezentovány závislosti výbojových a depozičních charakteristik, jako jsou depoziční rychlost, průměrný průtok reaktivního plynu, poměr depoziční rychlosti a průměrného průtoku reaktivního plynu, průběh napěťových pulzů a pulzů proudové hustoty, průběh střední proudové hustoty v periodě, parciálního tlaku kyslíku a průtoku reaktivního plynu při depozici, na proměnných parametrech depozičního procesu. Dále jsou prezentovány závislosti charakteristik deponovaných vrstev, jakými jsou fázové složení a preferenční orientace, tvrdost, modifikovaný Youngův modul, extinkční koeficient a index lomu, na proměnných parametrech depozičního procesu.