ДЗ / 4

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)

Кафедра Микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры (МИТ)

ДЗ № 4

По дисциплине «ФОМНЭ»

Вариант № 14

Выполнил студен
Преподаватель Доцент кафедры МИТ		Мельник В.И.

Санкт-Петербург

2025

Задание. Рассчитать зависимости и построить графики

• толщины напыляемой пленки d от расстояния от центра подложки L для испарителя малой площади и для точечного испарителя;

• отношения толщины пленки d на удалении L от центра подложки к толщине пленки в центре подложки d₀ в соответствии с данными по индивидуальному заданию.

Оцените примерно сколько распыляемого материала образовало пленку на подложке, от массы исходного материала (%). Сделайте вывод об эффективном расходовании чистых материалов.

Исходные данные:

Распыляемый материал	Масса г.	Диаметр подложки мм.	Расстояние от испарителя до подложки мм.
Ag	2,0	80	400

Для испарителя малой площади:

(1)

Для точечного испарителя

(2)

Рассчитаем зависимость толщины напыляемой пленки от расстояния до центра подложки L длят испарителя малой площади и точечного испарителя по формулам 1 и 2, соответственно.

d, нм	L, мм
378,42	0
377,95	10
376,54	20
374,2	30
370,96	40
366,87	50
361,95	60
356,27	70
349,87	80
342,83	90
335,21	100

Таблица 1. Зависимость напыляемой пленки от центра подложки для испарителя малой площади.

Рисунок 1. График для таблицы 1.

d, нм	L, мм
94,60	0
94,52	10
94,25	20
93,81	30
93,20	40
92,43	50
91,5	60
90,42	70
89,2	80
87,85	90
86,38	100

Таблица 2. Зависимость напыляемой пленки от центра подложки для точечного испарителя.

Рисунок 2. График для таблицы 2.

Рисунок 3. Общий график зависимостей d от L.

Формула отношения толщины пленки для испарителя малой площади:

(3)

Формула отношения толщины пленки для точечного испарителя:

(4)

По формулам 3 и 4 выполним расчет.

d/d0	L, мм
1	0
0,99968757	10
0,99875117	20
0,99719342	30
0,99501869	40
0,99223304	50
0,98884421	60
0,98486158	70
0,98029605	80
0,97516006	90
0,96946746	100

Таблица 3. Отношение d/d0 в зависимости от L для испарителя малой площади.

Рисунок 4. График для таблицы 3.

d/d0	L, мм
1	0
0,999766	10
0,999063	20
0,997894	30
0,996262	40
0,994169	50
0,991621	60
0,988625	70
0,985185	80
0,981312	90
0,977012	100

Таблица 4. Отношение d/d0 в зависимости от L для точечного испарителя

Рисунок 5. График для таблицы 4.

Выводы:

1) Сравнение процессов напыления серебра с использованием точечного испарителя и испарителя малой площади показывает существенную разницу в толщине формируемого слоя. Испаритель малой площади, обеспечивая более концентрированное осаждение материала на меньшей площади, формирует слой примерно в четыре раза толще по сравнению с точечным испарителем.

2) Анализ графиков зависимости относительной толщины d/d₀ от расстояния L (Рисунки 4 и 5) показывает, что характер осаждения для обоих типов испарителей качественно схож. В обоих случаях наблюдается максимальная толщина в центре подложки (L=0) и ее монотонное уменьшение к краям. Это свидетельствует о схожести физической модели распределения материала в обоих случаях.