Циліндричні обернені розряди магнетронного типу та їх застосування
Фундаментальні властивості плазми газових розрядів, які вживаються в сучасних технологіях. Застосування плазмодинамічних пристроїв нового покоління для синтезу наномасштабних плівок і покриттів з металевих сполук із заданими функціональними ознаками.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.07.2015 |
| Размер файла | 127,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Ключові слова: циліндричний газовий розряд типу оберненого магнетрону, плазмодинаміка, плазмооптика, магнетронні системи розпилення, емісійна оптична спектроскопія плазми.
Евсюков А.Н. Цилиндрические обращенные разряды магнетронного типа и их применение. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальности 01.04.04 - физическая электроника. Институт физики Национальной Академии Наук Украины, Киев, 2011г.
В работе впервые предложен системный плазмодинамический подход к теоретическому описанию физики цилиндрического газового разряда обращенного магнетронного типа, основанный на введении трех квазиавтономных областей с различными механизмами токопереноса: прианодной области, прикатодной области и центральной плазменной области положительного столба. Такой подход позволил свести описание физики газового разряда магнетронного типа к простой плазмооптической модели, основанной на фундаментальных принципах магнитной изоляции электронов и эквипотенциализации магнитных силовых линий. Основываясь на развитой теоретической модели, был усовершенствован цилиндрический плазмооптический магнетрон. В работе экспериментально изучены основные плазмодинамические и электрофизические свойства этого магнетрона, которые подтвердили выводы предложенной теоретической модели, а также показали эффективность принципов плазмооптики в проектировании магнетронных распылителей нового поколения.
В рамках модифицированной модели С. Берга выявлено значительное влияние поверхностной подвижности атомов в осаждаемых пленках на характер протекания процесса реактивного магнетронного напыления. Показано, что ускоренная диффузия приводит к стабилизации процесса реактивного напыления и повышению скорости осаждения пленок бинарных соединений химически активных металлов. Показано, что небольшая поверхностная диффузия приводит к доминированию процесса синтеза бинарных соединений на поверхности подложки над процессом переосаждения с катода. Значительное увеличение эффективной площади приводит к существенной дестабилизации процесса синтеза пленок бинарных соединений.
В работе проведено исследование эмиссионного оптического спектра плазмы цилиндрического технологического магнетрона обращенного типа, проанализированы основные физические процессы, определяющие характер излучения атомов в различных режимах протекания разряда: в режиме синтеза пленок титана и его бинарных соединений (TiN и TiO2). Показано, что возбуждение линий аргона и титана осуществляется ансамблем электронов различной энергии и концентрации, что приводит к выравниванию интенсивностей излучения атомов, концентрация которых отличается на порядок. В работе рассмотрено влияние реактивного газа на физические процессы в разрядном промежутке на примере двух конкурирующих процессов, обусловленных поверхностными и объемными явлениями. Предложен новый прецизионный оптический контроль параметров плазмы магнетронного разряда при синтезе пленок бинарных соединений химически активных металлов в реальном масштабе времени.
Ключевые слова: цилиндрический газовый разряд типа обращенного магнетрона, плазмодинамика, плазмооптика, магнетронные распылительные системы, эмиссионная оптическая спектроскопия плазмы.
Evsyukov A.N. The inverted cylindrical magnetron discharges and their applications. - Manuscript.
Thesis for Physics and Mathematics candidate's degree on the specialty 01.04.04 - physical electronics. Institute of Physics National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2011.
A system plasmadynamic approach to the description of physics of a cylindrical inverted magnetron gas discharge is proposed for the first time. The proposed approach allows one to reduce the description of physics of a cylindrical magnetron gas discharge to a simple plasmaoptical model based on the fundamental principles of electron magnetic insulation and equipotentialization of magnetic field lines. The proposed theoretical model was used as a basis for the improvement of a cylindrical plasmaoptical magnetron. The results of experimental study of the basic plasmadynamic and electro-physical properties have supported the conclusions of the proposed theoretical model of the magnetron discharge. In the framework of the modified S. Berg model, it is shown that the behavior of the reactive magnetron deposition process significantly depends on the surface atom mobility in deposited films. The emission optical spectrum of plasma of a cylindrical technological inverted magnetron is investigated. The work also deals with the analysis of the main physical processes which determine the character of atomic radiation in various regimes of the discharge (the regimes of synthesis of titanium films and its binary compounds TiN and TiO2).
Keywords: inverted magnetron cylindrical gas discharge, plasmadynamics, plasmaoptics, magnetron sputtering systems, emission optical plasma spectroscopy.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сутність та причини виникнення термоелектронної емісії. Принцип дії найпростіших електровакуумних приладів. Процес проходження електричного струму через газ. Характеристика та види несамостійних та самостійних розрядів. Поняття і властивості плазми.
курс лекций [762,1 K], добавлен 24.01.2010Розмірні і температурні ефекти та властивості острівцевих плівок сплаву Co-Ni різної концентрації в інтервалі товщин 5-35 нм та температур 150-700 К. Встановлення взаємозв’язку морфології, структури та електрофізичних властивостей надтонких плівок.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 12.12.2011Розрахунок режиму та застосування методу динамічного програмування для визначення оптимальної схеми електричної мережі. Вибір потужності трансформаторів для підстастанцій, схеми розподільчих пристроїв. Визначення витрат на розвиток електричної мережі.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2012Феромагнітні речовини, їх загальна характеристика та властивості. Магнітна доменна структура, динаміка стінок. Аналіз впливу магнітного поля на електричні і магнітні властивості феромагнетиків. Магніторезистивні властивості багатошарових плівок.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013Відкриття нових мікроскопічних частинок матерії. Основні властивості елементарних частинок. Класи взаємодій. Характеристики елементарних частинок. Елементарні частинки і квантова теорія поля. Застосування елементарних частинок в практичній фізиці.
реферат [31,1 K], добавлен 21.09.2008Золоте правило механіки, плоскість похилої, важіль і їх використання в машинах. Застосування клина для з'єднання окремих деталей і частин механізму в єдине ціле. Коефіцієнт корисної дії. Опір жорсткості канатів і ланцюгів в передачах з гнучкими ланками.
реферат [4,0 M], добавлен 29.03.2011Властивості конденсатора, його позначення на схемах. Характеристики конденсаторів, основні параметри (ємність, щільність енергії, номінальна напруга та полярність). Класифікація конденсаторів за типом діелектрика. Основні області їх застосування.
реферат [526,0 K], добавлен 18.10.2013Загальне поняття та фундаментальні положення нанотехнологій, їх застосування у різних сферах життєдіяльності людини. Новітні досягнення у галузі комп’ютерів та роботехніки. Оцінка вигідності та доцільності інвестування коштів у сферу новітніх технологій.
реферат [236,4 K], добавлен 16.10.2014Осаждение пленочных покрытий сложного химического состава (оксидов, нитридов, металлов). Проблема магнетронного осаждения. Исследование влияние нестабильности мощности и давления магнетронного разряда на процесс осаждения пленок, результаты экспериментов.
диссертация [1,1 M], добавлен 19.05.2013Характеристики та класифікація напівпровідників. Технологія отримання напівпровідників. Приготування полікристалічних матеріалів. Вплив ізохорного відпалу у вакуумі на термоелектриці властивості і плівок. Термоелектричні властивості плюмбум телуриду.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 09.06.2008Вибір пристроїв релейного захисту й лінійної автоматики. Характеристика релейного захисту типу МП Діамант. Розрахунок техніко-економічної ефективності пристроїв релейного захисту. Умови експлуатації й функціональні можливості. Контроль ланцюгів напруги.
магистерская работа [5,1 M], добавлен 08.07.2011Сутність технології GаАs: особливості арсеніду галію і процес вирощування об'ємних монокристалів. Загальна характеристика молекулярно-променевої епітаксії, яка потрібна для отримання плівок складних напівпровідникових з’єднань. Розвиток технологій GаАs.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.10.2011Дослідження електричних властивостей діелектриків. Поляризація та діелектричні втрати. Показники електропровідності, фізико-хімічні та теплові властивості діелектриків. Оцінка експлуатаційних властивостей діелектриків та можливих областей їх застосування.
контрольная работа [77,0 K], добавлен 11.03.2013Способи одержання плазми. Загальна характеристика та основні вимоги до плазмових джерел. Фізико-технічні завдання, що виникають при конструюванні плазмових джерел. Відмінні особливості та застосування плазмових джерел із замкненим дрейфом електронів.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 20.03.2011Роль і місце сонячної енергетики сьогодення та перспективи її розвитку в світі та в Україні. Будова та принцип дії сонячних елементів, їх можливе застосування у сучасному побуті і промисловості. Фотоелементи та практичне застосування фотоефекту.
курсовая работа [157,9 K], добавлен 05.11.2010Призначення пристроїв підсилення та перетворення і вимоги, що пред’являються до них. Основи застосування інтегральних операційних підсилювачів. Модуляція постійної вхідної напруги здійснюється за рахунок періодичного замикання і розмикання ключа.
реферат [2,0 M], добавлен 20.03.2016Огляд існуючих лічильників та методів вимірювання витрати рідини. Аналіз можливостей застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні лічильника електромагнітного типу. Методи покращення метрологічних характеристик електромагнітних витратомірів.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 01.06.2015Розповсюдження молібдену в природі. Фізичні властивості, отримання та застосування. Структурні методи дослідження речовини. Особливості розсіювання рентгенівського випромінювання електронів і нейтронів. Монохроматизація рентгенівського випромінювання.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.01.2010Вдосконалення систем опалення. Організація обліку й контролю з використання енергоносіїв. Аналіз досвіду застосування систем опалення іноземними державами. Головні умови раціонального застосування теплонасосних установок. Регулювання в системах опалення.
практическая работа [33,7 K], добавлен 31.10.2012Характеристики простих лінз й історія їхнього застосування. Побудова зображення тонкою збиральною лінзою, розрахунок фокусної відстані і оптичної сили. Побудова зображення у плоскому дзеркалi. Застосування плоских, сферичних, увігнутих і опуклих дзеркал.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 27.08.2014
