Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Измерение парциальных давлений
В процессе вакуумного осаждения тонких пленок состав и давление остаточного газа оказывают существенное влияние на электрофизические и структурные свойства получаемых пленок. Поэтому измерение парциальных давлений компонентов остаточного газа при вакуумном осаждении тонких пленок методами испарения, распыления и т.п. приобретает особое значение. Полное давление остаточного газа в процессе осаждения может оставаться приблизительно постоянным, но происходит значительное изменение парциальных давлений таких компонентов как кислород, пары воды, водород и другие газы, количество которых в остаточной атмосфере определяет свойства получаемых пленок, так как в процессе роста тонких пленок остаточный газ взаимодействует с ними, вызывая изменение их свойств. В связи с этим важно знать процентное содержание компонентов остаточного газа, зависящее от таких факторов, как напуск в систему через натекатель, газовыделение нагретых поверхностей, десорбция со стенок, обратный поток паров из насоса, вакуумные течи и т.д., измерять их и устранять или снижать парциальные давления "вредных" компонентов, присутствующих в системе. Отсюда ясно, что для получения необходимых параметров осаждаемых пленок, знания общего давления газа в вакуумной системе недостаточно, необходимо знать качественный, а в ряде случаев и количественный состав остаточного газа, т.е. необходимо знание массового спектра остаточных газов. Как известно, для определения массового состава твердых, жидких и газообразных веществ используются приборы, называемые масс-спектрометрами. Приборы, предназначенные для контроля и измерения состава газов в вакуумных системах, имеют специальное название - "газоанализаторы или измерители парциальных давлений. Особенностью измерителей парциальных давлений является то, что они не имеют собственной откачной системы, обладают высокой чувствительностью. Кроме того, возможно осуществлять прогрев с тем, чтобы газовыделение самого анализатора не препятствовало идентификаций компонентов остаточного газа с низкими парциальными давлениями. Масс-спектрометрический анализатор устанавливается внутри вакуумной камеры или подключается к фланцу. Чувствительность большинства приборов позволяет измерять парциальные давления от 10-8 до 10-10 Па. при этом измеряемый ионный ток имеет величину порядка 10-10 – 10-14 А, а при использовании вторичного электронного умножителя (ВЗУ) измеряются токи до 10-18 А. При измерении ионных токов с помощью электронного умножителя чувствительность возрастает до 10-12 Па. В качестве измерителей парциальных давлений используются массспектрометры следующих типов: – статический магнитный масс-спектрометр, в котором разделение ионов по массам осуществляется в магнитном поле; – время-пролетный масс-спектрометр (хронотрон) - в котором разделение ионов по массам осуществляется за счет разницы скоростей ионов, имеющих одну и ту же энергию; – радиочастотные масс-спектрометры. К этому классу относится большое количество приборов: омегатронный измеритель парциальных давлений, квадрупольный масс-спектрометр и ряд других приборов. В этих приборах разделение ионов по массам осуществляется в результате определенных комбинаций переменного электрического и постоянного магнитного полей (омегатрон) или постоянного и переменного электрических полей (квадрупольный масс-спектрометр). К масс-спектрометрам, предназначенным для измерения состава остаточного газа, предъявляется ряд требований. Основные из них следующие: – масс-спектрометр должен работать в достаточно широком диапазоне давлений (начиная с Р ≤ 1∙10-2 Па и ниже); – анализатор масс-спектрометра должен легко обезгаживаться; – масс-спектрометр должен иметь достаточно высокую разрешающую способность и чувствительность; – камера масс-спектрометра (анализатора) должна быть по возможности компактной. Масс-спектрометрические газоанализаторы характеризуются следующими основными параметрами: 1) минимальное регистрируемое прибором парциальное давление Pmin ~ 10-10 Па 2) чувствительность по данному газу или пару определяется в процентах по отношению к общему давлению газов P/∑ Рк ≥10-3% (где к – тип газа) 3) диапазон регистрируемых масс Mmax – Mmin, где Мmах, Mmin –соответственно максимальная и минимальная регистрируемая масса. Для газоанализаторов (Mmax –Mmin) ≤100; 4) разрешающая способность масс-спектрометра (способность прибора независимо регистрировать массовые линии) численно равна значению наибольшей массовой линии М, которая может быть зарегистрирована без помех со стороны соседней линии с массовым числом M –1.
Date: 2016-07-18; view: 410; Нарушение авторских прав |