Получение пленок карбида кремния методом магнетронного распыления составной углерод-кремниевой мишени

Abstract

У роботі проаналізовано відомі методи отримання конденсатів SiC, політипу цього з'єднання, а також запропонована методика отримання карбіду кремнію за допомогою магнетронного розпилення складових мішеней. Наведено розрахунки оптимальних геометричних характеристик складеної з кремнію і графіту мішені для магнетронного розпилення. За результатами дослідження структури конденсатів SiC за допомогою ПЕМ і дифракції електронів, а також на підставі визначення елементного складу при використанні енерго-дисперсійного аналізу були уточнені геометричні характеристики складової мішені, а також встановлені оптимальні технологічні умови отримання конденсатів у вигляді політипу 3С-SiC, з близьким до стехіометричного елементним складом.

В работе проанализированы известные методы получения конденсатов SiC, политипы этого соединения, а также предложена методика получения карбида кремния посредством магнетронного распыления составных мишеней. Приведены расчеты оптимальных геометрических характеристик составленной из кремния и графита распыляемой магнетроном мишени. По результатам исследования структуры конденсатов SiC при помощи ПЭМ и дифракции электронов, а также на основании определения элементного состава при использовании энерго-дисперсионного анализа были уточнены геометрические характеристики составной мишени, а также установлены оптимальные технологические условия получения конденсатов в виде политипа 3С-SiC, с близким к стехиометрическому элементным составом.

In the proposed work conventional methods of SiC layers formation and polytypes of this compound have been reviewed. A new methodology of silicon carbide obtaining has been proposed. It is based on magnetron sputtering of compound targets. The optimal geometrical characteristics of the compound targets made of silicon and graphite have been calculated. The condensates structure and composition were studied with help of transmission electron microscopy (TEM), electron diffraction along with the energy dispersive X-ray elemental analysis. On the basis of the investigations the geometrical characteristics of the compound target and the optimal technological parameters required for the formation of silicon carbide in the form of 3С-SiC polytype with element composition close to stoichiometric have been determined.