Contents1 Introduction2 DC Sputteri

Contents
1 Introduction
2 DC Sputtering
3 RF Sputtering
4 Magnetron
5 DC Model Discharge
6 RF Model Discharge
7 Matching Network
8 Microbalances
RF-Sputtering materials

Introduction

RF-sputtering is a suitable technique to fabricate optical planar waveguides and photonic microcavities operating in the visible and NIR regions. Sputtering techniques are widely used in industrial process because high quality films can be obtained at low temperature substrates. We have also demonstrated as the rf sputtering is a suitable technique for fabrication of dielectric microcavities and it is a cheap and versatile technique to deposit alternating layers of different materials with controlled refractive index and thickness. With these advantages, as well as the possibility to incorporating QCM, rf-sputtering process is a extremely appropriate candidate to fabricate high quality and homogeneous 1-D photonic crystals and planar waveguides.

S. Valligatla, A. Chiasera, S. Varas, N. Bazzanella, D.N. Rao, G.C. Righini, M. Ferrari, "High quality factor 1-D Er3+-activated dielectric microcavity fabricated by RF-sputtering", Optics Express 20 (2012), pp. 21214-21222, doi: 10.1364/OE.20.021214.

In a sputtering system, energetic ions (usually argon ions) from the plasma of a gaseous discharge bombard a target that is the cathode of the discharge. Target atoms are ejected and impinge on a substrate (the anode), forming a coating.

J.E. Mahan, “Physical Vapor Deposition of Thin Film”, John Wiley & Sons, Inc. (2000), ISBM 0-471-33001-9.


DC Sputtering



DC sputtering utilize a DC gaseous discharge. Ions strike the target (the cathode of the discharge), which is the deposition source. The substrate and the vacuum chamber walls may be the anode. the power supply is simply a high-voltage DC source.


RF Sputtering



In RF sputtering there are a cathode (the target) and a anode, in series with a blocking capacitor (C). The capacitor is part of an impedance-matching network that proves the power transfer from the RF source to the plasma discharge. The power supply is a high voltage RF source often fixed at 13.56 MHz. The blocking capacitor C is placed in the circuit to develop the all-important DC self-bias, and a matching network is utilized to optimize power transfer from the RF source to the plasma. RF-sputtering offers advantages over DC; in particular sputtering of an electrically insulating target become possible.


Magnetron



The magnetron is the desing of high-deposition-rare sputtering sources. The magnetron is a magnetically assisted discharge. As in the DC and RF sputtering arrangements there is a perpendicular (to the target surface) electric field. But in the Magnetron configuration a permanent magnet (or electromagnet) is added, to create lines of magnetic flux that are parallel to the surface of the target. The magnetic field concentrate and intensifies the plasma in the space immediately above the target, as a result of trapping of electrons near the target surface. The effect results in enhanced ion bombardment (without the increase the operating pressure) and sputtering rate for both DC and RF discharges.

D.L.Smith, "Thin-Film Deposition: Principles Practice", McGrawHill (1995), ISBN 0-07-058502-4.


DC Model Discharge


The cathode is that electrode which attracts cations (positive ions) from the plasma, while the anode attracts anions (the electrons). Most of the space between the electrodes is electric-filed-free. Two relatively high-field regions, the sheaths, separate the plasma body from the anode and the cathode.









RF Model Discharge

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เนื้อหาบทนำ 1สปัตเตอร์ DC 2สปัตเตอร์ RF 3การผลิตกล่องจากกระดาษ 4ปล่อยรุ่น DC 5ปล่อย RF รุ่น 6เครือข่ายที่มีการจับคู่ 78 microbalances วัสดุที่ใช้สปัตเตอร์ RF แนะนำสปัตเตอร์ RF เป็นเทคนิคเหมาะสมเพื่อสาน waveguides แสงระนาบและโทนิค microcavities ในการมองเห็นได้ และ NIR ภูมิภาค เทคนิคสปัตเตอร์ใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมเนื่องจากฟิล์มคุณภาพสูงสามารถรับได้ที่พื้นผิวอุณหภูมิต่ำ เรายังได้แสดงให้เห็นสปัตเตอร์ rf เป็นเทคนิคเหมาะสมสำหรับผลิตของ microcavities เป็นฉนวน และก็ราคาถูก และหลากหลายเทคนิคการฝากชั้นสลับกับควบคุมดัชนีหักเหของแสงและความหนาของวัสดุ ข้อดีเหล่านี้ เป็นโอกาสที่จะผสมผสาน QCM สปัตเตอร์ rf กระบวนการเป็นผู้สมัครที่เหมาะสมมากในการประดิษฐ์คุณภาพสูง และผลึกโทนิค 1 D เป็นเนื้อเดียวกัน และระนาบ waveguidesS. Valligatla, A. Chiasera, S. วาราส N. Bazzanella, D.N. Rao ศูนย์ Righini, M. เฟอร์รารี, "คุณภาพสูงปัจจัย Er3 1 D + -ใช้งานเป็นฉนวน microcavity ประดิษฐ์ โดย RF สปัตเตอร์", เลนส์ด่วน 20 (2012), pp. 21214-21222 ดอย: 10.1364/OE.20.021214ในระบบสปัตเตอร์ พลังไอออน (ปกติประจุไฟฟ้าบวก) จากพลาสม่าของการปล่อยก๊าซแห่งเป้าหมายที่แคโทดของการปล่อย เป้าหมายอะตอมถูกเอาออก และ impinge บนพื้นผิว (ขั้วบวก), ขึ้นรูปการเคลือบJ.E. Mahan "สะสมไอทางกายภาพของฟิล์มบาง" John Wiley & Sons, Inc. (2000), ISBM 0-471-33001-9สปัตเตอร์ DCสปัตเตอร์ DC ใช้ปล่อยก๊าซเป็น DC ไอออนตีเป้าหมาย (แคโทดของการปล่อย), ซึ่งเป็นแหล่งสะสม พื้นผิวและผนังห้องสุญญากาศอาจเป็นขั้วบวก แหล่งจ่ายไฟเป็นเพียงแหล่ง DC ที่มีแรงดันสูงRF สปัตเตอร์ในสปัตเตอร์ RF มีแคโทด (เป้าหมาย) และเป็นขั้วบวก ในชุดมีตัวบล็อกการเก็บประจุ (C) ตัวเก็บประจุเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายที่มีความต้านทานการจับคู่ที่พิสูจน์การถ่ายโอนอำนาจจากแหล่ง RF กับพลาสม่า แหล่งจ่ายไฟเป็นแหล่ง RF ไฟฟ้าแรงสูงมักจะคงที่ที่ 13.56 MHz ตัวเก็บประจุบล็อก C วางอยู่ในวงจรการพัฒนา DC สำคัญทั้งหมดที่อคติตัวเอง และเครือข่ายที่ตรงกันจะใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายพลังจากแหล่ง RF กับพลาสมา สปัตเตอร์ RF มีข้อได้เปรียบกว่า DC โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สปัตเตอร์เป้าหมายเป็นฉนวนไฟฟ้าที่เป็นไปผลิตกล่องจากกระดาษการผลิตกล่องจากกระดาษเป็นดีไซน์ของแหล่งสปัตเตอร์สูงสะสมหายาก ปล่อยแม่เหล็กช่วยในการผลิตกล่องจากกระดาษได้ ใน DC และ RF สปัตเตอร์เตรียม มีสนามไฟฟ้าตั้งฉาก (กับพื้นผิวเป้าหมาย) แต่ในการกำหนดค่าการผลิตกล่องจากกระดาษ แม่เหล็กถาวร (หรือแม่เหล็กไฟฟ้า) ถูก เพิ่ม เพื่อสร้างบรรทัดของฟลักซ์แม่เหล็กที่ขนานกับพื้นผิวของเป้าหมาย สนามแม่เหล็กเข้มข้น และมากขึ้น intensifies พลาสม่าในพื้นที่เหนือเป้าหมาย ผลจับอิเล็กตรอนใกล้พื้นเป้าหมายทันที ผลผลลัพธ์ในการระดมยิงไอออนเพิ่มขึ้น (โดยไม่มีการเพิ่มขึ้นของความดัน) และอัตราสปัตเตอร์สำหรับ DC และ RF เปียกกลองD.L.Smith, "สะสมฟิล์มบาง: หลักปฏิบัติ", McGrawHill (1995) ISBN 0-07-058502-4ปล่อยรุ่น DCแคโทดคือ ขั้วที่ที่ดึงดูดแคทไอออน (ไอออนบวก) จากพลาสมา ในขณะขั้วบวกดึงดูดนไอออน (อิเล็กตรอน) ส่วนใหญ่ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ายื่นฟรี สองค่อนข้างสูงฟิลด์ภูมิภาค sheaths แยกร่างกายพลาสม่าจากขั้วบวกและแคโทดปล่อยรุ่น RF

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สารบัญ
1 บทนำ
2 ซีสปัตเตอร์
3 RF สปัตเตอร์
4 Magnetron
5 ซีรุ่น Discharge
6 RF รุ่น Discharge
7 จับคู่เครือข่าย
8 Microbalance ที่
วัสดุ RF-Sputtering

บทนำ

RF-สปัตเตอร์เป็นเทคนิคที่เหมาะสมในการประดิษฐ์ท่อนำคลื่นระนาบแสงและ microcavities โทนิคการดำเนินงานในที่มองเห็นและ NIR ภูมิภาค เทคนิคการสปัตเตอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพราะภาพยนตร์ที่มีคุณภาพสูงสามารถรับได้ที่พื้นผิวที่มีอุณหภูมิต่ำ เราได้แสดงให้เห็นว่าเป็นสปัตเตอร์ RF เป็นเทคนิคที่เหมาะสำหรับการผลิตของ microcavities อิเล็กทริกและมันเป็นเทคนิคที่ราคาถูกและหลากหลายในการฝากชั้นสลับกันของวัสดุที่แตกต่างกับดัชนีหักเหควบคุมและความหนา มีข้อได้เปรียบเหล่านี้เช่นเดียวกับความเป็นไปได้ที่จะใช้มาตรการ QCM กระบวนการ RF-สปัตเตอร์เป็นผู้สมัครที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการประดิษฐ์ที่มีคุณภาพสูงและเป็นเนื้อเดียวกัน 1-D โทนิคคริสตัลและท่อนำคลื่นระนาบ.

เอส Valligatla ก Chiasera เอสวารัสเอ็น Bazzanella, DN ราว GC Righini เมตรเฟอร์รารี "ปัจจัยที่มีคุณภาพสูง 1-D Er3 + -activated microcavity อิเล็กทริกประดิษฐ์โดย RF-สปัตเตอร์" เลนส์ด่วน 20 (2012) . PP 21,214-21,222 ดอย: 10.1364 / OE.20.021214.

ในระบบสปัตเตอร์ไอออนพลัง (ปกติอาร์กอนไอออน) จากพลาสม่าของการปล่อยก๊าซถล่มเป้าหมายที่เป็นขั้วลบของการปล่อยให้ อะตอมเป้าหมายจะถูกขับออกมาและมีผลกระทบบนพื้นผิว (ขั้วบวก) การขึ้นรูปเคลือบ.

JE ฮัน "สะสมไอทางกายภาพของฟิล์มบาง" John Wiley & Sons, Inc (2000), ISBM 0-471-33001-9


ซีสปัตเตอร์



ซีสปัตเตอร์ใช้การปล่อยก๊าซซี ไอออนตีเป้าหมาย (ขั้วลบของการปล่อย) ซึ่งเป็นแหล่งสะสม สารตั้งต้นและสูญญากาศผนังห้องอาจจะเป็นขั้วบวก แหล่งจ่ายไฟเป็นเพียงแรงดันสูงที่มาดีซี.


RF สปัตเตอร์



ใน RF สปัตเตอร์มีแคโทด (เป้าหมาย) และขั้วบวกในชุดที่มีการปิดกั้นตัวเก็บประจุ (C) ตัวเก็บประจุเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายความต้านทานการจับคู่ที่พิสูจน์การถ่ายโอนอำนาจจากแหล่ง RF ที่จะปล่อยพลาสม่า แหล่งจ่ายไฟเป็นแหล่ง RF แรงดันสูงมักจะคงที่ 13.56 MHz ปิดกั้นตัวเก็บประจุ C จะอยู่ในวงจรการพัฒนาที่สำคัญทั้งหมด DC ตนเองอคติและเครือข่ายการจับคู่ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนอำนาจจากแหล่ง RF เพื่อพลาสม่า RF-สปัตเตอร์มีข้อได้เปรียบกว่าซี; ในสปัตเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งของเป้าหมายไฟฟ้าฉนวนเป็นไปได้.


Magnetron



แมกเป็นดีไซน์ของแหล่งที่มาสปัตเตอร์สูงทับถม-หายาก แมกคือการปลดปล่อยความช่วยเหลือแม่เหล็ก ในขณะที่ซีและ RF เตรียมการสปัตเตอร์มีการตั้งฉาก (เพื่อผิวเป้าหมาย) สนามไฟฟ้า แต่ในการกำหนดค่า Magnetron แม่เหล็กถาวร (หรือแม่เหล็กไฟฟ้า) จะมีการเพิ่มการสร้างเส้นของสนามแม่เหล็กที่มีขนานไปกับพื้นผิวของเป้าหมาย เข้มข้นสนามแม่เหล็กทวีความรุนแรงและพลาสม่าในพื้นที่ดังกล่าวข้างต้นได้ทันทีเป้าหมายที่เป็นผลมาจากการวางกับดักของอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้พื้นผิวเป้าหมาย ผลผลบังคับใช้ในการโจมตีเพิ่มขึ้นไอออน (โดยการเพิ่มขึ้นของความดันใช้งาน) และอัตราสปัตเตอร์สำหรับทั้งซีและ RF ปล่อย.

DLSmith "ฟิล์มบางทับถม: หลักปฏิบัติ" McGrawHill (1995), ไอ 0-07-058502-4 .


ซีรุ่น Discharge


แคโทดเป็นอิเล็กโทรดที่ซึ่งดึงดูดไพเพอร์ (ประจุบวก) จากพลาสม่าในขณะที่ขั้วบวกดึงดูดแอนไอออน (อิเล็กตรอน) ส่วนใหญ่ของช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าที่มีไฟฟ้ายื่นฟรี สองภูมิภาคค่อนข้างสูงสนามฝักที่แยกร่างกายพลาสม่าจากขั้วบวกและขั้วลบ.









RF รุ่น Discharge

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เนื้อหา1 แนะนำ2 ดีซีสปัตเตอริง3 RF สปัตเตอริง4 โลหะ5 จำหน่ายรุ่น DC6 RF แบบจำหน่าย7 เครือข่ายที่ตรงกัน8 microbalancesRF ทำงานวัสดุแนะนำRF สปัตเตอริงเป็นเทคนิคที่เหมาะสมในการสร้างแสงระนาบ waveguides โฟโตนิกส์ microcavities และปฏิบัติการในภูมิภาคที่มองเห็นและ NIR . เทคนิคสปัตเตอร์ริงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมกระบวนการเพราะฟิล์มคุณภาพสูง สามารถรับได้ที่ พื้นผิว อุณหภูมิต่ำ เราได้แสดงให้เห็นยังเป็น RF สปัตเตอริงเป็นเทคนิคที่เหมาะสำหรับการผลิตของฉนวน microcavities และมันเป็นเทคนิคที่ราคาถูกและหลากหลายฝากสลับชั้นของวัสดุที่แตกต่างกันกับควบคุมดรรชนีหักเหและความหนา ด้วยข้อดีเหล่านี้ ตลอดจนความเป็นไปได้ในการผสมผสานกระบวนการสปัตเตอร์ QCM , RF เป็นผู้สมัครที่เหมาะสมเพื่อผลิตที่มีคุณภาพสูงมากและเป็นเนื้อเดียวกันภายในผลึกโฟโตนิกส์และ waveguides ระนาบ .เอส valligatla อ. chiasera เอส วารัส , เอ็น bazzanella d.n. , Rao , g.c. righini เมตรเฟอร์รารี " ปัจจัยคุณภาพสูงภายใน er3 + ใช้ไดอิเล็กทริก microcavity ประดิษฐ์โดย RF ส " ทัศนศาสตร์ด่วน 20 ( 2012 ) , pp . 21214-21222 , ดอย : 10.1364/oe.20.021214 .ในระบบสปัตเตอร์ไอออนมีพลัง ( โดยปกติอาร์กอนไอออน ) จากพลาสมาของก๊าซไหลถล่มเป้าหมายที่แคโทดของการปล่อย อะตอมและเป้าหมายจะพุ่งออกไปกระทบกับพื้นผิว ( แอโนด ) รูปเคลือบj.e. มาฮาน " สะสมไอทางกายภาพของฟิล์มบาง " จอห์นนิ่ง & Sons , Inc . ( 2000 ) , เอก 0-471-33001-9 .ดีซีสปัตเตอริงดีซีสปัตใช้ DC ก๊าซปล่อย ไอออนโจมตีเป้าหมาย ( แคโทดของจำหน่าย ) ซึ่งเป็นแหล่งสะสม . พื้นผิวและสูญญากาศผนังอาจเป็นขั้วบวก แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงกระแสตรงเป็นเพียงแหล่งที่มาRF สปัตเตอริงใน RF Sputtering มีแคโทด ( เป้าหมาย ) และแอโนดในชุดด้วยการปิดกั้นตัวเก็บประจุ ( C ) ตัวเก็บประจุเป็นส่วนหนึ่งของอิมพีแดนซ์ที่ตรงกับเครือข่ายที่พิสูจน์การถ่ายโอนพลังงานจากแหล่ง RF พลาสม่าปล่อย แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง RF มักจะเป็นแหล่งที่ 13.56 MHz . การปิดกั้นตัวเก็บประจุ C อยู่ใน วงจรการพัฒนาตนเอง all-important DC อคติและการจับคู่เครือข่ายถูกใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนอำนาจจาก RF ที่มากับพลาสมา RF มีข้อดีกว่าดีซีสปัตเตอริง โดยเฉพาะการสปัตเตอร์ไฟฟ้า insulating เป้าหมายกลายเป็นที่เป็นไปได้ตรอนที่เป็นรูปแบบของการสะสมโลหะหายากสสูงแหล่งที่มา โลหะที่เป็นแม่เหล็ก ช่วยปล่อย ใน DC และ RF สจัดมีตั้งฉาก ( ชิ้นงาน ) สนามไฟฟ้า แต่ในการตั้งค่า ( หรือโลหะแม่เหล็กถาวรแม่เหล็กไฟฟ้า ) จะถูกเพิ่มเพื่อสร้างบรรทัดของฟลักซ์แม่เหล็กที่ขนานกับพื้นผิวของชิ้นงาน สนามแม่เหล็กเข้มข้นและรุนแรงพลาสม่าในพื้นที่ทันทีสูงกว่าเป้าหมาย ผลของการดักจับของอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้พื้นผิวของเป้าหมาย ผลผลในการปรับปรุงรายละเอียดการโจมตี ( โดยไม่ต้องเพิ่มความดันปฏิบัติการ ) และสปัตเตอร์เท่ากันทั้ง DC และการปล่อย RFd.l.smith " การเคลือบฟิล์มบาง : หลักการปฏิบัติ " mcgrawhill ( 1995 ) , ISBN 0-07-058502-4 .DC แบบจำหน่ายแคโทดคือ ขั้วที่ดึงดูดไอออนบวก ( ประจุบวก ) จากพลาสมาในขณะที่ขั้วบวกดูดไอออนที่มีประจุลบ ( อิเล็กตรอน ) ส่วนใหญ่ของพื้นที่ระหว่างขั้วไฟฟ้าเป็นสนามไฟฟ้าฟรี สองสนามค่อนข้างสูงภูมิภาค sheaths แยกร่างพลาสมาจากขั้วแอโนดและแคโทดปล่อย RF รุ่น