- •Гапанович м.В., Новиков г.Ф. Методы вакуумного получения тонких пленок
- •Черноголовка 2015
- •1Введение
- •2Методы получения тонких пленок
- •2.1Метод вакуумной сублимации в замкнутом объеме (css)
- •2.2Метод магнетронного напыления (sputtering).
- •3Практическая часть
- •3.1Вакуумная установка вуп-5
- •3.1.1Общая характеристика
- •3.1.2 Порядок работы
- •3.2Обезжиривание подложек
- •3.3Задача 1. Получение образцов стекло/Mo методом магнетронного напыления на постоянном токе
- •3.4Задача 2. Получение тонких пленок ZnO методом реактивного магнетронного напыления
- •3.5Задача 3. Получение пленок CdTe методом термического испарения в замкнутом объеме
- •4Контрольные вопросы
- •5Литература
3Практическая часть
3.1Вакуумная установка вуп-5
В лаборатории фотоэлектрофизики имеется две установки «Вакуумный универсальный пост» ВУП-5. Одна из них применяется для термического испарения, другая – для магнетронного. .
3.1.1Общая характеристика
Общий вид установки приведен на Рис. 6:
-
Рис. 6. Общий вид установки ВУП-5. 1 – вакуумный колпак, 2 – блок управления, 3 – пульт управления ручного режима.
Данная установка может работать в двух режимах – автоматическом и ручном [6]
Переключение между данными режимами проводится путем нажатия кнопки «Ручн» на пульте 3.
Вакуумная схема ВУП-5 приведена на :
Рис. 7 Схема вакуумной системы, СN – вакуумный колпак, NL – форвакуумный насос, ND – диффузионный парамасляный насос, BF –форбачок, V1-8 – вакуумные клапаны, P1-4 – измерительные лампы
|
Данная установка имеет два насоса – форвакуумный масляный, создающий вакуум до10-3 мм.рт.ст. и диффузионный паромасляный, создающий глубокий вакуум, а также азотную ловушку. Предельный вакуум в данной установке может достигать 10-7 мм.рт.ст. Особенностью диффузионного насоса является, то что он не может работать при атмосферном давлении. Для его работы требуется откачка до предварительного вакуума (форвакуум). Поэтому ВУП-5 имеет две вакуумные магистрали, разделенные клапанами (Рис. 7). На первом этапе проводится откачка до форвакуума из объема диффузионного насоса (BF), после чего его включают. После откачки до предельного вакуума заливается жидкий азот в ловушку. После данных процедур производят откачку до предварительного вакуума из под колпака (CN, Рис. 6), затем открывают высоковакуумный клапан (V4) и соединяют объем колпака с объемом диффузионного насоса.
3.1.2 Порядок работы
Включить воду диффузионного насоса.
Для включения установки нужно включить рубильник на щитке, после чего нажать кнопку «вкл» на блоке управления (2)
Для включения диффузионного насоса нажать кнопку «НФ» на блоке (2)
Перевести установку в автоматический режим, отжав кнопку «Ручн» на пульте (3)
Включить индикатор «P4» на блоке (2)
Когда его показания «P4» достигнут значения, близкого к 1000, залить жидкий азот в ловушку.
Чтобы открыть вакуумный колпак, нужно нажать кнопку «НВ» на блоке (2). Чтобы закрыть – соответственно, отжать.
Давление под колпаком показывает индикатор «P1». Однако это льш приблизительные значения. Для точного изверения давления под колпаком используется ионизационная лампа. Однако ее можно включать лишь про показаниях «P1» близких к 1000.
Для включения ионизационной лампы требуется ее прогрев. Для этого нужно одновременно нажать кнопки «эмиссия» и «накал» и подождать несколько минут.
Отжать кнопки «эмиссия» и «накал», нажать поочередно кнопки кнопки «10-5» и «10-7» Давление под колпаком – это значение индикаторы, умноженное на 10-5 или 10-7 соответственно.
Управление испарителями.
Установка оборудована тремя резистивными испарителями и магнетронов.
Управление данными испарителями производится кнопками левой части блока (2)
Убедиться, что регуляторы 1 и 2 находятся в крайнем левом положении.
Нажать кнопку «Вкл»
Выбрать испарители 1, 2а или 2б
Магнетрон выбирается кнопкой «ИТр»
Накал регулируется ручками «1» и «2» соответственно
Для регулировки тока магнетронам используется ручка «1»
Ток можно контролировать по индикатору на блоке (2). Край шкалы – 1А.
Выключение испарителей производится в обратном порядке.
Для регулировки потока газа при магнетронном напылении используется ручка «ток ИТр»
Для выключения установки нужно отключить испарители и нажать кнопку «стоп» на блоке «2». После этого нужно дать охладиться диффузионному насосу в течение 30-60 мин. Далее отжимаются кнопки «НФ» и «Вкл», после чего можно выключить Вуду диффузионного насоса.
