ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI STRUKTUR OTRZYMANYCH W PROCESIE NANOSZENIA WARSTW METODĄ SPUTTERINGU MAGNETRONOWEGO Z WYKORZYSTANIEM TARGETÓW O MODYFIKOWANYM SKŁADZIE

Wykorzystanie sputterigu jako metody nanoszenia cienkich warstw materiałów wykorzystywanych w produkcji paneli fotowoltaicznych jest powszechnie znane. W sferze eksperymentalnej częstym problemem pozostaje ekonomiczne źródło pozyskiwania targetów o modyfikowanym składzie (wieloskładnikowych) – szczególnie targetów niezbędnych do wykonania pojedynczych eksperymentów.  Szczególnie problem ten jest dotkliwy w urządzeniach wykorzystujących targety o dużych rozmiarach, takich jak Line 440 firmy Alliance Concept. Rozmiar targetu w Line 440 to 38 x 13 cm i sporadycznie używana jest powierzchnia całego targetu. Uwarunkowania techniczne umieszczania targetów (w urządzeniach w konfiguracji odwróconej, gdzie target znajduje się nad napylaną próbką), koncepcji ich wytwarzania, statystyk dystrybucji materiału oraz wprowadzania niepożądanych pierwiastków zanieczyszczeń, wymagała opracowania i przygotowania oddzielnego, poświęconego tylko tej tematyce procesu badawczego. Ważne jest, że konfiguracja odwrócona magnetronu, uniemożliwia zastosowanie dodatków w postaci np. sprasowanych tabletek z materiałem. Należy nadmienić, że próba stworzenia własnych targetów do pojedynczych napyleń była rzeczą priorytetową w przedstawionych badaniach. Przeanalizowano możliwość zastosowania siatki jako elementu umożliwiającego wybijanie dodatkowego pierwiastka znajdującego się pod stworzonym targetem wieloskładnikowym.  W niniejszej pracy został zawarty opis prób polegających na wytworzeniu własnych targetów wieloskładnikowych oraz metod ich montażu. Dodatkowo wykonano szczegółową analizę składu napylonych powłok, przeanalizowano możliwość mieszania się składników pochodzących z targetu w wytworzonej cienkiej warstwie oraz dystrybucję pierwiastków targetu w obrębie komory magnetronu.  

Pełny tekst (pdf)

[1] Dimitrova V. i in.: Aluminium nitride thin films deposited by DC reactive magnetron sputtering. Vacuum, 51(1998).

[2] Manova D. i in.: Investigation of D.C.-reactive magnetron-sputtered AlN thin films by electron microprobe analysis, X-ray photoelectron spectroscopy and polarised infra-red reflection. Surf.Coat.Techn., 106(1998).

[3] Mars K., Technologia magnetronowa do przemysłowego otrzymywania powłok wielowarstwowych na szkle płaskim, Elektronika: konstrukcje, technologie i zastosowania 11, (2011).

[4] R. Brüggemann, A. Hierzenberger, P. Reinig et al.Electronical and optical properties of hotwire deposited microcrystalline silicon, J. Non-Cryst. Solids, 227–230 (1998).

[5] Posadowski W.M., Wiatrowski A., Tadaszak K., Gruszka M., Zdunek K., Wpływ parametrów pracy magnetronu na warunki nanoszenia cienki warstw podczas procesu rozpylania, Elektronika: konstrukcje, technologie i zastosowania 11, (2011).

[6] Musil J., Baroch P., Vlcek J., Nam K.H., Han J.G.: Reactive magnetron sputtering of thin films: present and trends, Thin Solid Films, vol. 475 (2005).