Формирование покрытий оксида циркония с пучково-плазменной обработкой

Abstract

Были проведены исследования режимов формирования, морфологии и физико-химических свойств наноразмерных покрытий ZrO2 на Si, полученных методом магнетронного распыления сплава циркония. Покрытия диоксида циркония на кремниевых пластинах исследовались методами сканирующей электронной микроскопии, рамановской микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Исследования показали, что толщина формируемых покрытий ZrO2 пропорциональна времени их осаждения при прочих равных условиях (ток разряда, давление газов, расстояние). Скорость осаждения покрытий достигает 1.0 нм/с, что в несколько раз меньше скорости осаждения циркония. Снижение концентрации кислорода приводит к осаждению металлического слоя, а рост давления кислорода резко снижает скорость осаждения, вплоть до нулевых значений. Исследованы химическая стойкость покрытий ZrO2 в растворе плавиковой кислоты и напряжения пробоя между зондом на поверхности оксида и кремниевой подложкой с металлическим покрытием на тыльной стороне. Исследования показали возможность реактивного магнетронного нанесения покрытий ZrO2 со скоростью осаждения до 1 нм/с при оптимальном составе смеси Ar-O2. Покрытия ZrO2 толщиной до 500 нм отличаются высокой химической стойкостью. Напряжение пробоя покрытия достигает 190 В и более