离子束增强沉积合成氮化钛薄膜的计算机模拟

本文建立了一个适用于描述离子束增强沉积(Ion Beam Enhanced Deposition,即IBED)过程的Monte-Carlo计算机模拟程序。程序由离子注入计算和蒸发沉积计算两大部分组成。离子注入计算以二体碰撞近似为基础,以随机固体为靶模型,对入射离子和所有反冲原子的力学运动进行跟踪。程序中考虑了沉积原子对靶室中某些残余气体分子的吸附;还表达了靶的组份及密度在IBED过程中的不断变化,从而实现了靶的动态化。该程序可以提供IBED薄膜组份的深度分布、界面混合以及能量沉积等信息。计算结果表明,在IBED氮化钛薄膜中,Ti沉积速率对薄膜组份有很大影响。当沉积速率较低时,薄膜组份基本与注入离子和沉积原子的到达率比(N/Ti)无关。膜与基体间的混合层厚度随离子原子到达率比(N/Ti)增加而增加。计算结果与实验测试结果符合很好。

离子束增强沉积Si_3N_4/Si多层红外干涉滤波薄膜

利用离子束增强沉积工艺，在硅基片上制备Si3N4／Si多层红外干涉滤波薄膜结果表明，N2+N的辅助轰击对于合成接近化学配比的Si3N4薄膜起了关键作用薄膜的折射率可达1.74～1.

离子束增强沉积制备氮化硅薄膜的计算机模拟

Monte-Carlo计算机模拟程序,SIBL,用来描述离子束增强沉积(IBED)制备氧化硅薄膜的生长过程,提供薄膜组分的深度分布及界面混合等有关信息.它是TRIMSP的发展,并利用了ZBL(Ziegler,Biersack,Littmark)最新的二体势和电子阻止本领.模拟计算中,用一个间断交替的薄膜生长过程(先沉积一层硅原子,然后注入一定量的氮离子)来代替实验上一个沉积原子和离子轰击同时进行的连续过程,且在注入一定量的离子后,对每层原子的组份,密度进行修正,使模拟达到动态化.计算结果表明,薄膜组份比随离子原子到达比的变化关系以及组份的深度分布和实验符合很好.

TiN薄膜的合成及其性能研究

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击交替进行的办法合成了TiN薄膜。用RBS,AES,TEM,XPS,和X射线衍射研究TiN薄膜的组分和结构表明:用离子束增强沉积制备的TiN薄膜主要由TiN相构成;晶粒大小为30—40um,无择优取向;而非离子束轰击沉积的薄膜则是无定形的;用离子束增强沉积制备的TiN薄膜,其氧含量明显小于无离子束轰击薄膜的值;在TiN薄膜和衬底之间存在一个界面混合区,厚度为40um左右。机械性能测试表明,TiN薄膜具有高的显微硬度,低的摩擦系数。

一台新型的宽束离子束混合装置

本文描述了材料表面改性或优化的新型宽束离子束混合装置。系统含有引出离子不同能量范围的三种离子源。可用于单离子注入,离子束混合,单离子或反应离子束溅射淀积以及离子束增强淀积。它装备有大的水冷却台,可进行各种复杂的运动,以满足处理各种复杂形状的大的工件的需要。本文还对该机的两种使用实例做了介绍。