Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Главная » Архив » 2022 » issue #4 Декабрь 2022 » ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ НА ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 4: 85-89

 

http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-4-85-89

 

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ НА ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

Л.А. Жикина, А.М. Минкин, А.А. Кетов, А.И. Изварин, С.В. Трофимов

Жикина Людмила Алексеевна – аспирант, кафедра «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия, lusyzh@gmail.com

Минкин Александр Михайлович – канд. техн. наук, ст. преподаватель, кафедра «Физическая химия», Пермский государственный национальный исследовательский университет, г. Пермь, Россия, minkin.90@gmail.com

Кетов Александр Анатольевич – д-р техн. наук, профессор, кафедра «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, alexander_ketov@mail.ru

Изварин Андрей Игоревич – аспирант, кафедра «Общая химия и технология силикатов», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия, andre.izvarin@yandex.ru

Трофимов Сергей Вячеславович – аспирант, кафедра «Общая химия и технология силикатов», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия, 23zarj23@mail.ru

 

Аннотация

Важным параметром тонких пленок диоксида кремния, используемых в интегральной оптике, является показатель преломления. Одним из наиболее распространенных методов нанесения пленок диоксида кремния является электронно-лучевое испарение. Параметры процесса электронно-лучевого осаждения оказывают влияние на микроструктуру и оптические параметры тонких пленок. В данной работе исследовали влияние температуры подложки, давления кислорода в вакуумной камере и скорости напыления на величину показателя преломления пленок диоксида кремния. Толщину и показатель преломления определяли методом волноводной спектроскопии на приборе Metricon 2010/M Prism Coupler. Установили, что при повышении температуры подложки показатель преломления увеличивается, а затем при температурах более 200 ˚С снижается. При напуске кислорода в вакуумную камеру в процессе осаждения наблюдается снижение величины показателя преломления пленки. Однако показатель преломления увеличивается с повышением скорости напыления. Регулирование перечисленных параметров осаждения позволило получить пленки диоксида кремния с показателем преломления в диапазоне значений от 1,455 до 1,469.

 

Ключевые слова: диоксид кремния, электронно-лучевое осаждение, тонкие пленки, показатель преломления

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. He X., Wu J., Li X., Gao X., Zhao L., Wu L. Synthesis and Properties of Silicon Dioxide Films Prepared by Pulsed Laser Deposition Using Ceramic SiO2 Target // Applied Surface Science. 2009. Vol. 256. P. 231–234.
  2. Zhang F., Zhu H., Yang W., Wu Z., Qi H., He H., Fan Z., Shao J. Al2O3/SiO2 Films Prepared by Electron-Beam Evaporation as UV Antireflection Coatings on 4H–SiC // Applied Surface Science. 2008. Vol. 254. P. 3045–3048.
  3. Bruce E. D. The Oxidation of Silicon in Dry Oxygen, Wet Oxygen, and Steam // Journal of the Electrochemical Society. 1963. Vol. 110, №. 6. P. 527–533.
  4. Pliskin W. A. Comparison of Properties of Dielectric Films Deposited by Various Methods // Journal of Vacuum Science and Technology. 1977. Vol. 14, №. 5. P. 1064–1081.
  5. Lucovsky G., Richard P.D., Tsu D.V., Lin S.Y., Markunas R.J. Deposition of Silicon Dioxide and Silicon Nitride by Remote Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition // Journal of Vacuum Science & Technology A. 1986. Vol .4, №. 3. P. 681–288.
  6. Jeonga S.-H., Kimb J.-K., Kima B.-S., Shima S.-H, Lee B.-T. Characterization of SiO2 and TiO2 Filmsprepared Using rf Magnetron Sputtering and their Application to Anti-Reflection Coating // Vacuum. 2004. Vol. 76. P. 507–515.
  7. Huang H.-H., Liu Y.-S., Chen Y.-M., Huang M.-C., Wang M.-C. Effect of Oxygen Pressure on the Microstructure and Properties of the Al2O3–SiO2 thin Films Deposited by E-beam Evaporation // Surface & Coatings Technology. 2006. Vol. 200, No 10. P. 3309–3313.
  8.  Adams A. C., Alexander F. B., Capio C. D., Smith T. E. Characterization of Plasma‐Deposited Silicon Dioxide // Journal of The Electrochemical Society. 1981. Vol. 128, No 7.
    P. 1545–1551.
  9. Narasimha K. R., Mohan S. Influence of Substrate Temperature and Post-Deposition Heat Treatment on the Optical Properties of SiO2 Film // Thin Solid Films. 1989. Vol. 170, No 2. P. 179–184.
  10. Narasimha K. R., Shivlingappa L., Mohan S. Studies on Single Layer CeO2 and SiO2 Films Deposited by Rotating Crucible Electron Beam Evaporation // Materials Science and Engineering. 2003. Vol. 98, № 1. P. 38–44.
  11. Григорьев Ф.В. Математическое моделирование процесса напыления тонких пленок, их структуры и свойств: дис. … д-р физ.-мат. наук. М., 2019.
  12. Зайцева Е.А., Закирова Р.М., Крылов П.Н., Лебедев К.С., Федотова И.В. Влияние ионной обработки в процессе ВЧ магнетронного распыления на толщину и показатель преломления ITO плёнок // Вестник удмуртского университета. 2012. №. 2. С. 26–30.
  13. Maiti N., Biswas A., Tokas R. B., Bhattacharyya D., Jha S. N., Deshpande U. P., Barve U.D., Bhatia M.S., Das A.K. Effects of Oxygen Flow rate on Microstructure and Optical Properties of Aluminum Oxide Films Deposited by Electron Beam Evaporation Technique // Vacuum. 2010. Vol. 85, No. 2. P. 214–220.
  14. Wong J., Lu T.-M. Nozzle Beam Deposition of SiO2 Films. // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics Processing and Phenomena. 1985. Vol. 3, № 1. P. 453-456.
  15. Lehmann H. W., Frick K. Optimizing Deposition Parameters of Electron Beam Evaporated TiO2 Films // Applied Optics. 1988. Vol. 27, № 23. P. 4920–4924.
  16. Liua W.-J., Guob X.-J., Chiena C.-H. The Study of Optical and Microstructural Evolution of Ta2O5 and SiO2 thin Films by Plasma Ion Assisted Deposition Method // Surface and Coatings Technology. 2005. Vol. 196, No 1-3. P. 69–75.
  17. Bordo K., Rubahn H.-G. Effect of Deposition Rate on Structure and Surface Morphology of thin Evaporated al Films on Dielectrics and Semiconductors // Materials Science. 2012. Vol. 18, № 4. P. 313-317.
Яндекс.Метрика

© НовоЦНИТ ЮРГПУ(НПИ), 2024