Primero, la morfología de la superficie y la sección transversal de la película se manifiesta principalmente como una estructura columnar más perforada. Las columnas crecen casi perpendiculares a la superficie y existen límites obvios entre las capas. El cilindro inferior no es completamente continuo y tiene una gran relación con la temperatura de evaporación y la temperatura del sustrato.
El segundo es la estructura de cristalización dentro de la película. Está relacionado con la movilidad de los átomos durante la cristalización. La mayoría de las películas tienen una estructura policristalina. Esto se debe al rápido enfriamiento o enfriamiento del material de la película depositado sobre un sustrato de baja temperatura a partir de una fuente de evaporación de alta temperatura. Por lo general, los átomos o moléculas de las moléculas depositadas tardan una cierta cantidad de tiempo en reorganizarse, y durante el proceso de reordenación experimentarán un estado de temperatura más alto. Si la velocidad de enfriamiento es mayor que la velocidad de cristalización, este estado de alta temperatura se congelará. en la capa de película para formar una estructura policristalina. Al presentar la microestructura de la película, se ha descrito en detalle y no se presentará aquí.
Hoy presentaremos la composición de las películas. Diferentes películas utilizan diferentes materiales, por lo que las composiciones de las películas son diversas. Sin embargo, los métodos de análisis son los mismos.
Los materiales de película delgada se solidifican sobre el sustrato después de la transformación fase sólida-fase líquida-fase vapor-fase sólida o fase sólida-fase vapor-fase sólida. Por lo tanto, no solo la microestructura y la estructura cristalina, sino también. La composición de la película estará relacionada con los materiales del bloque, no todos son iguales.
La mayoría de los metales se evaporan en forma de átomos, pero en el caso de algunos semiconductores y semimetales, se evaporan como una colección de 2 o más átomos.
En lo que respecta al Sb (antimonio), los cuatro átomos de Sb están todos combinados con cuatro enlaces de valencia *** similares, por lo que la película de Sb contiene principalmente Sb, mezclado con una pequeña cantidad de Sb;
As (arsénico) contiene principalmente y;
Bi (bismuto) y Te (telurio) contienen principalmente y;
C (carbono), Ge (germanio ), Se (selenio), Si (silicio), etc. también tienen agregados similares.
La situación es más complicada para los compuestos.
En el caso de los calcogenuros, el material se descompone al evaporarse, por ejemplo:. Pero se recombinan en el sustrato, por lo que aún se puede obtener una película con estequiometría y estequiometría consistentes.
Cuando el vapor de CdS (sulfuro de cadmio) se descompone, se puede obtener Cd y S. El fenómeno de la pérdida de azufre es más grave que el del sulfuro de zinc.
Al mismo tiempo, el fluoruro también causa pérdida de fluoruro en diversos grados. La Tabla 1 a continuación muestra la pérdida de fluoruro de varios compuestos de fluoruro.
Tabla I Fluoración parcial de fluoruros a distancia
Tabla I Fluoración parcial de fluoruros
Capa de película
Átomos
Relación de concentración
1,3
3,6
1,3
1,4
1,5
0.6
Se mejora la capacidad de la película para absorber la humedad después de la pérdida de flúor. Esta pérdida de flúor está estrechamente relacionada con la condición de la fuente de evaporación. El uso de una fuente de evaporación de radiación de gran capacidad puede obtener un bloque. la estequiometría de la película es aproximadamente la misma.
Al evaporar óxidos se puede observar descomposición, incluso si contienen y. La pérdida de oxígeno más grave es (óxido de titanio), (óxido de tantalio) y (óxido de níquel). ,, (óxido de berilio) y (óxido de cobalto) están casi cerca de los materiales a granel.
El sputtering también contiene una gran cantidad de átomos compuestos. Cuanto mayor es el voltaje del acelerador de iones, menos moléculas de un solo átomo se pulverizan. Tomando como ejemplo los átomos de Gu pulverizados, para un objetivo de cobre policristalino, cuando los átomos acelerados son 100 eV, el contenido de átomos de Gu es aproximadamente 5, y el resto son. todo. Para objetivos monocristal Gu (100), además de contener y. También se puede observar chisporroteo de Al con y , y. Con la pulverización catódica, el 99% de las moléculas pulverizadas son moléculas neutras de Ca y As, y el resto son moléculas de CaAs.
El análisis de la composición química de películas delgadas se basa principalmente en la tecnología de análisis de superficies. La denominada tecnología de análisis de superficies suele utilizar moléculas, fotones o iones para bombardear la superficie de la muestra a analizar. y la superficie sólida están en contacto entre sí. El resultado será que la emisión de partículas excitadas, conocidas como iones secundarios, se puede utilizar para identificar la superficie de la película y la composición química de la película.