озпорошених частинок:
Потік розпорошених частинок, що досягають поверхні підкладки залежить від конфігурації розпилювальної системи, і становить 25-50%. Для дискової мішені і круглої підкладки, розташованих паралельно один одному, отримана наступна формула для потоку обложених частинок:
(2.12)
де - радіус мішені;
- радіус підкладки; відстань від мішені до підкладки.
За формулою (2.11) розрахуємо потік обложених частинок:
Критичну щільність потоку пари, що надходить на підкладку, визначається за формулою:
(2.13)
де? 0 - власна частота коливання атома; - радіус дії атома;
Едеси - енергія зв'язку атома з поверхнею (енергія десорбції);
? Е - енергія зв'язку атомів між собою; - постійна Больцмана;
Тп-температура підкладки (300 К).
Власна частота коливання атомів дорівнює 1 013 с - 1. По [2] визначаємо радіус дії атома 0.13 нм і енергію десорбції 0.65 еВ. Енергія зв'язку атомів між собою визначається наступним виразом
. (2.14)
Знаючи температуру плавлення молібдену, визначимо межі механізмів конденсації атомів.
Температура Т1 обмежує П-К-механізм від П-Ж (К) дорівнює
, (2.15)
де - температура плавлення молібдену рівна 2 893 К.
Тоді Т1 одно
До.
Температура Т2 обмежує ПК-механізм від П-Ж (А) дорівнює
. (2.16)
Тоді Т2 дорівнює
До.
Порівнюючи кордону механізмів можна зробити висновок, що в нашому випадку при температурі підкладки 300 К конденсація атомів буде проходити за механізмом П-Ж (А).
Далі визначаємо критичний потік за формулою (2.13):
Отже, виконується наступна нерівність Qкр lt; qос тобто напилення буде відбуватися.
2.3 Розрахунок розподілу сконденсованих атомів на підкладці
Розрахуємо розподіл сконденсованих атомів на підкладці, критичний зародок молібдену та швидкість зародкоутворення. Швидкість зародкоутворення розраховується за термодинамічної теорії.
Радіус критичного зародка можна визначити за формулою:
(2.17)
де - питома вільна поверхнева енергія на кордоні конденсат-пар;
- робота, витрачається на ізотермічне стиск.
Підставивши чисельне значення в формулу (2.17) отримуємо:
Зміна вільної енергії, що супроводжує освіту критичного зародка, визначають:
(2.18)
де - геометричний фактор, коригувальний форму зародка;
- кут змочування.
(2.19)
Кут змочування дорівнює 1050.
Розрахуємо геометричний фактор за формулою (2.19):
За формулою (2.18) визначимо освіту критичного зародка:
Визначимо швидкість зародкоутворення. Швидкість зародкоутворення, визначається як число зародків, що утворюються на одиниці площі підкладки в одиницю часу, і розраховується за формулою Фольмера [1]. Для обліку нерівноважних умов Я.Б. Зельдович ввів поправочний коефіцієнт z. Тоді вираз з урахуванням поправочного коефіцієнта буде виглядати наступним чином
(2.20)
де - число рівноважних позицій, на яких можуть перебувати зародки;
а - постійна решітки;
- енергія активації поверхневої дифузії;
- температура підкладки.
нм.
Кількість рівноважних позицій.
Приймемо і
Енергія активації поверхневої дифузії визначається наступним виразом
(2.21)
Визначимо швидкість зародкоутворення за формулою (2.20):
2.4 Розрахунок формування плівки
Плівка резисторів є суцільною, складається з окремих кристаликів (острівців) близько распложеніі один до одного, зазор між острівцями невеликий. Отже, розрахунок проводитися для островковой плівки.
Основні складові опору: питомий опір обумовлене розсіюванням електронів на атомах домішки, питомий опір обумовлене тепловим рухом атомів, питомий опір обумовлене впливом дефектів плівки
Розрахуємо мінімальний час необхідний для отримання островковой плівки, середню товщин...
