international students summer school nanotechnologies in materials engineering warsaw - koszalin...

27
1 International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering” Warsaw - Koszalin 2006 Jan Staśkiewicz jan@vttkoszalin. pl International Student’s Summer School „Nanotechnologies in materials engineering” Warszawa-Koszalin 2006 Fundamentals of vacuum plasma technology for thin films deposition (some aspects)

Upload: melanie-ortiz

Post on 10-Dec-2015

218 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

1International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

International Student’s

Summer School „Nanotechnologies in materials engineering”

Warszawa-Koszalin 2006

Fundamentals of vacuum plasma technology

for thin films deposition

(some aspects)

2International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

HV (50)=2600

How the unvisible becomes visibleMONO-LAYER MULTILAYER

HV (50)=4800HV (50) = 2800

3International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

DETAILS OF MULTILAYER STRUCTURE

4International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

5International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

6International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

FilmSubstrateSteel ball

Substrate

Film

R

xyS

2

7International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

CALOTEST

8International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

9International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

10International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

11International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

12International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

13International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

GAZ

Warstwa TiC

Sta l C

W lot gazów

C iśnienie całkow ite - atmosfer yczne

Temperatura gazu i podłoża:1050 C

D yfuzyjne połączen ie war stw y i podłoża

W ylotH C l, H (gaz)2

K omor a r eakcyjna

R eak cja w fazie gazowejT iC l + C H + H T iC + 4H C l + H(zar odk owanie homogeniczne)

4 4 2 2R eak cja na podłożuT iC l + C H + H T iC + 4H C l + H(C z podłoża - zar odkow anie heter ogeniczne)

4 4 2 2

T iC l 4

C H 4

H 2

IDEA OF CVD PROCESS

14International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

Zbiorn ik próżn iowy

mier nik pr óżni

Temperatura podłoża - pokojow a lub w yższa

par y A l

A lA l

D o uk ładu pomp pr óżniow ych

I

Zasi l acz pr ądu

W ypar nik wolframowytemperatur a C

p < 10 mbar-4

P odłożeWarstw a A l

IDEA OF PVD PROCESS

15International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

Zasilaczwysokiego napięcia

Plazma

Pompa

Zasilaczłuku

Zasilaczpolaryzacji

podłoży

Podłoże

Powłoka

PompaZasilaczelektrodywnękowej

Zasilaczpolaryzacji

podłoży

Podłoże

Powłoka

Pompa

Plazma

Zasilaczpolaryzacji

podłoży

Podłoże

Powłoka

Pompa

Plazma

Zasilaczwysoko-prądowy

Zasilaczpolaryzacji

podłoży

Podłoże

Powłoka

a) b)

c) d)

Plazma

DIFFERENT PVD METHODS

16International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

Próżnia

Źródło jonów

Podłoże

-500 - 1500 V

a)

d)

b)

e)

c)

f)

PróżniaPodłoże

-500 - 1500 V

+50 V

PróżniaPodłoże

-100 - 1000 V

PróżniaPodłoże

-100 - 1000 V + 50 V

ARC - 30 V

PróżniaPodłoże

ARCMagnetron

-100 - 1000 V

-300 - 600 V

- 30 V

PróżniaPodłoże

+1500 - 30 - 300 V

Sposoby trawienia jonowego: a) katodowe, b) z pomocniczą anodą, c) w plazmie metalicznej wyładowania magnetronowego lub łukowego, d) trawienie wspomagane wyładowaniem łukowym, e) z emiterem plazmowym, f) wiązką jonów.

ION CLEANING

17International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

18International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

19International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

20International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

ARC GUN WITH MECHANICAL IGNITION

21International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

22International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

23International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

24International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

25International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

26International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]

27International Student’s Summer School „Nanotechnologies in Materials Engineering”

Warsaw - Koszalin 2006

Jan Staśkiewicz [email protected]