Вышедшие номера
Горячая мишень. Физико-химическая модель реактивного распыления
Переводная версия: 10.1134/S1063784219070211
Шаповалов В.И. 1
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: vishapovalov@mail.ru
Поступила в редакцию: 7 июня 2018 г.
В окончательной редакции: 28 января 2019 г.
Принята к печати: 7 февраля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2019 г.

Получила развитие неизотермическая физико-химическая модель реактивного распыления. Новый вариант модели описывает распыление горячей металлической мишени в смеси аргона и одного реактивного газа. Синтез пленки на всех поверхностях вакуумной камеры задан в форме поверхностной химической реакции. Для математического описания реакции использован основной постулат химической кинетики с учетом уравнения изотермы Ленгмюра и уравнения Аррениуса в неизотермических условиях. Зависимость температуры мишени от плотности тока разряда определена по результатам измерения спектров разряда в ближнем ИК-диапазоне. Для аналитического описания модели предложена система из восьми алгебраических уравнений. С ее помощью выполнен анализ влияния плотности тока и расхода реактивного газа на процесс реактивного распыления горячей титановой мишени в смеси аргон + азот при плотности тока 25-600 A/m2. Установлено, что разогрев мишени смещает точки изменения режимов работы мишени в область меньших расходов азота и уменьшает ширину петли гистерезиса по сравнению с холодной мишенью. При этом влияние испарения мишени на процесс начинает проявляться при плотности тока более 400 A/m2.