Влияние условий осаждения на состав танталовых покрытий

И.В. Сапегина, О.Ю. Гончаров, В.И. Ладьянов, Л.Х. Балдаев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 19 июля 2018; Принята 06 сентября 2018;
Цитирование: И.В. Сапегина, О.Ю. Гончаров, В.И. Ладьянов, Л.Х. Балдаев. Влияние условий осаждения на состав танталовых покрытий. Письма о материалах. 2019. Т.9. №1. С.22-26
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-22-26
В процессе получения покрытий из-за эффекта эжекции возможно образование обратных течений, содержащих не прореагировавшие реагенты и продукты реакции. В результате, часть реагентов взаимодействует с поверхностью экрана из нержавеющей стали, что приводит к образованию Fe2Br4 и CrBr2, и последующему восстановлению на подложке не только бромида тантала, но и бромида железа.В данной работе был проведен анализ покрытий из тантала, полученных методом химического газофазного осаждения в реакторах с "горячими" и с "холодными" стенками. Для ограничения зоны взаимодействия в реакционной камере, использовали экран в виде трубки, внутри которого располагался держатель с образцом. Экран изготавливали из разных материалов – кварцевое стекло и нержавеющая сталь. Для нагрева подложек в реакторе используется индукционный нагрев, катушка индуктора расположена с внешней стороны экрана. В случае применения экрана из кварцевого стекла нагревался только держатель с образцом, что соответствует реактору с "холодными" стенками. При использовании экрана из нержавеющей стали, образец нагревался за счет теплопередачи от стенок экрана, то есть реализовывался вариант реактора с "горячими" стенками. Было проведено осаждение тантала на вольфрамовые подложки восстановлением бромида тантала парами кадмия. Выяснено, что в процессе получения покрытий из-за эффекта эжекции возможно образование обратных течений, содержащих не прореагировавшие реагенты и продукты реакции. В результате, при использовании реактора с "горячими" стенками часть реагентов взаимодействует с поверхностью экрана из нержавеющей стали, что приводит к образованию Fe2Br4 и CrBr2, и последующему восстановлению на подложке не только бромида тантала, но и бромида железа. Таким образом, при осаждении в реакторе с "холодными" стенками на образце формируется танталовое покрытие, а при использовании реактора с "горячими" стенками - покрытие, состоящее из смеси Ta+ Fe2Ta.