Влияние температуры пластины на размеры критического зародыша определяется зависимостью, полученной в результате дифференцирования выражения (3.6) по температуре:
Согласно средним значениям величин, входящих в (3.24) для металлов, уS= 1 Дж/м2, ∂ДGv/∂T≈ДSисп≈8,8∙106 Дж/(м3∙К); дуS /дТ≈5∙10-4 Дж/(м2∙К) при | ДGv | <1,64∙1010 Дж/м3 получим
что имеет место практически во всех случаях, когда существует энергетический барьер образования зародышей.
Следовательно, увеличение температуры пластины ведет к росту rкр и сохранению островковой структуры и для более высоких значений средней толщины пленки. На рис. 3.6 приведена зависимость среднего расстояния d между агрегатами (плотности агрегатов) от температуры пластины при термическом испарении и катодном распылении. Угол наклона кривых 1 и 2 позволяет определить ДGп.д.
Продифференцировав ДGкр по температуре, найдем
Поскольку скорость образования зародышей х3 экспоненциально связана с ДGкр , скорость возникновения агрегатов критических и сверхкритических размеров быстро убывает с ростом температуры. В этом случае для создания сплошной пленки потребуется более продолжительное время.
Влияние скорости осаждения пленки (степени перенасыщения) на размеры критических зародышей (rкр) и ДGкр обусловлено зависимостью этой скорости от значения ДGv При увеличении N↓ или рпер (ри—pк) возрастает ДGv. Поскольку поверхностные энергии пластины и границы раздела не зависят от N↓,
Следовательно, рост скорости осаждения пленки приводит к уменьшению размеров зародышей и увеличению скорости их возникновения. Поскольку зависимость ДGv = f (N↓) является логарифмической, влияние скорости осаждения пленки на значения rкр и ДGкр сказывается очень сильно.
Повышение скорости осаждения при реальных условиях может привести и к увеличению размеров критических зародышей, т. е. зависимость rкр = f(N↓) является более сложной, чем описываемая теорией Гиббса — Фольмера.
Влияние поверхностной диффузии на размеры критического зародыша аналитически определить нельзя. Однако скорость образования критических зародышей должна зависеть от способности адсорбированных атомов диффундировать и сталкиваться друг с другом. Согласно уравнению (3.23) эта скорость уменьшается экспоненциально с увеличением энергии активации поверхностной диффузии. Если энергия активации велика, то диффузия протекает медленно и зародыши растут только за счет столкновения их с атомами паровой фазы. Энергию активации диффузии часто принимают равной 1/4 энергии активации десорбции в газовую фазу, т. е.
Энергия связи осаждаемых атомов с пластиной ДGадс, как показано ранее, влияет на значения rкр и ДGкр. Поэтому для неоднородных поверхностей пластин, где ДGадс заметно изменяется от участка к участку, на различных участках пластины значения rкр и ДGкр различны, что сказывается на однородности осаждаемой пленки. Вот почему в технологии РЭА необходимо иметь подложки с однородной и чистой поверхностью. Перейти на страницу: 1 2 3
Другое по теме:
Линейные метрические, нормированные и унитарные пространства При решении многих технических и прикладных задач радиотехники возникают вопросы: как объективно сравнить какой сигнал больше другого или как оценить "близость" двух сигналов. Оказывается, что методы функционального анализа, созд ...