Способ нанесения пьезоэлектрических пленок окиси

 

Изобретение может быть использовано для изготовления преобразователей сдвиговых объемных акустических волн. Цель изобретения - повышение качества пленок за счет получения наклонной ориентации оси их текстуры в диапазоне 40±10° и увеличения однородности этой текстуры по поверхности подложки. Для получения пленки окиси цинка в магнетронном разряде распыляют цинковую дисковую мишень в аргоно-кислородной газовой среде. Внутри катода магнетронной системы вмонтирована магнитная система. Величины напряженности магнитных полей выбирают таким образом, чтобы значения векторов напряженностей магнитных полей, перпендикулярных поверхности мишени, на ее краях и в центре были равны соответственно 400 и 200 Э, т.е. были в соотношении, равном 2. Допустимым соотношением может быть 1 ...3. Подложку устанавливают напротив зоны эрозии, т.е. между векторами магнитного поля, параллельно мишени на расстоянии 40 мм от нее. Температура подложки поддерживается 300°С, а газовая смесь включает 30% аргона и 70% кислорода при давлении на уровне 0,2 Па. сл с

СОРО3 СОВЕТСКИХ

COllÈÀËÈÑTÈ 4ÅÑÊÈÕ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 23 C. 14/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4115400/21 (22) 11.09.86 (46) 07,12.92. Бюл. М 45 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) И,M.Êîòåëÿíñêèé, А.И,Крикунов, В,А.Лузанов, А,Г.Веселов и А.С.Джумалиев (56) Авторское свидетельство СССР

N 464081, кл, С 23 С 15/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N 1049573, кл, С 23 С 15/00, 1983. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК ОКИСИ ЦИНКА В ВА KYYME (57) Изобретение может быть использовано для изготовления преобразователей сдвиговых обьемных акустических волн. Цель изобретения — повышение качества пленок за счет получения наклонной ориентации оси их текстуры в диапазоне 40+.10 и увеличеИзобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме, а именно к способам получения пьезоэлектрических пленок окиси цинка с наклоном оси их текстуры в диапазоне 40ч-10, и может быть использовано для изготовления преобразователей сдвиговых объемных акустических волн.

Целью изобретения является повышение качества пленок за счет получения наклонной ориентации оси их текстуры и увеличения однородности этой текстуры по поверхности подложки.

Пример 1. Пленку окиси цинка наносят на подложку из термостального стекла.

Для этого цинковую пластину диаметром

100 мм и толщиной 8 мм устанавливают на катоде магнетронного распылительного ус„„. Ж „„1394742 А1 ния однородности этой текстуры по поверхности подложки. Для получения пленки окиси цинка в магнетронном разряде распыляют цинковую дисковую мишень в аргоно-кислородной газовой среде. Внутри катода магнетронной системы вмонтирована магнитная система, Величины напряженности магнитных полей выбирают таким образом, чтобы значения векторов напряженностей магнитных полей, перпендикулярных поверхности мишени, на ее краях и в центре были равны соответственно 400 и

200 Э, т.е. были в соотношении, равном 2.

Допустимым соотношением может быть

1...3. Подложку устанавливают напротив зоны эрозии, т.е, между векторами магнитного поля, параллельно мишени на расстоянии

40 мм от нее. Температура подложки поддерживается 300 С, а газовая смесь включает 30% аргона и 70 Я, кислорода при давлении на уровне 0,2 Па. тройства. Внутри катода вмонтирована аксиально-симметричная магнитная система, состоящая из центрального и краевого магнитов, Величины напряженности магнитных полей, создаваемых этими магнитами, выбирают таким образом, чтобы значения векторов напряженностей магнитного поля, перпендикулярных поверхности мишени, на ее краях и в центре были равны соответственно 400 и 200 Э, т.е. были в соотношении, равном 2. Подложку устанавливают напротив зоны эрозии, т.е, между векторами магнитного поля, параллельно мишени на расстоянии 40 мм от нее. Рабочий объем вакуумной установки откачивают до предельного давления 2 10 Па, подложку

-3 нагревают до 300 С, напускают в камеру газовую смесь: 307; аргона и 70% кислорода

1394742

При изучении распределения структурных параметров пленок окиси цинка было установлено, что наклон оси текстуры плеHGK, Осажденных напротив зоны эрозии, за висит от конфигурации магнитного поля магнетронного распылительного устройства, При соотношении векторов напряженноСоставитель В.Одиноков

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор T.Øàðãàíoâà

Заказ 561 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раун. ская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина, 101 и поддерживают давление на уровне 0,2 Па.

После этого на мишень подают отрицательное напряжение 450 В и устанавливают ток

1 А. При этом над поверхностью мишени образуется зона скрещенных электрического и магнитного полей, которые локализуют разрядную плазму в этой зоне. В указанных условиях скорость осаждения пленки окиси цинка составляет 6 мкм/ч. Полученная пленка обладает следующими свойствами; удельное сопротивлениер= 10 Ом см, угол

8 наклона оси текстуры m = 40 . угол разориентации оси текстуры 5, разброс по толщине +5 g, на площади 10 см .

Пример 2. Процесс нанесения пленки осуществляют аналогично примеру 1 при значениях векторов напряженностей магнитного поля, перпендикулярных поверхно,сти мишени, в центре и на краях мишени 200 и 600 Э соответственно, т.е. в соотношении, равном 3. Полученная пленка обладает следующими свойствами: удельное сопротивление/)=- 10 Ом см, угол наклона m = 45, g угол разориентации оси текстуры +. 7, разброс по толщине "5, на площади 10 см . г сти магнитного поля, направленных перпендикулярно поверхности мишени, и на краю мишени и в ее центре в диапазоне 1...3 наклон оси текстуры в осажденной пленке со=тавляет 30 — 50 относительно нормали к поверхности подложки. При увеличении отношения более 3 угол наклона оси текстуры возрастает, но вместе с тем падает эффективность магнетрон ного разряда, а следовательно, и скорость напыления из-за уменьшения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля в зоне эрозии, При уменьшении отношения менее

1 угол наклона оси текстуры становится недо таточным для использования полученных пленок в преобразователях сдвиговых акустических волн, Формула изобретения

Способ нанесения пьезоэлектрических планок окиси цинка в вакууме, включающий магнетронное распыление цинковой дисковой мишени в аргонокислородной газовой среде и постоянном магнитном поле, симметричном относительно центра мишени, и осаждение пленки на подложку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества пленок за счет получения наклонной ориентации оси их текстуры по поверхности подложки, значения векторов напря30 женности магнитного поля на краях и в центре мишени, направленных перпендикулярно ее поверхности, устанавливают в соотношении 1...3, а при осаждении пленки подложку располагают между векторами.