Основные технологические методы получения

Наиболее универсальным и реально используемым способом получения гранулированных материалов является методы ионного распыления. Можно выделить три основные схемы напыления гранулированных нанокомпозитов.

а) Реактивное распыление – распыление металлической мишени с дополнительным введением в распылительную систему химически активного газа. Цель – получение в виде осаждаемой пленки некое химическое соединение.

При реактивном распылении процесс можно проводить при постоянном напряжении мишень-подложка.

b и c – необходимо высокочастотное распыление поскольку при постоянном смещении мишень-подложка на внешней поверхности диэлектрика будет быстро формироваться поверхностный заряд из положительных ионов. Этот заряд будет препятетвовать дальнейшей ионной бомбардировйе диэлектрика.

Образование положительного заряда можно, в принципе, предотвратить несколькими способами, например, бомбардируя диэлектрик одновременно ионным и электронным пучками, или давая возможность этому заряду стекать по поверхности мишени при ее малых размерах и прямо сквозь диэлектрик при достаточно высоких температурах, или же располагая металлическую сетку на поверхности мишени или вблизи ее. В последнем случае с помощью сетки создается электрическое поле, необходимое для притяжения части положительных ионов и для образования вторичных электронов, которые нейтрализуют заряд ионов, осевших на поверхность диэлектрика. Хотя эти способы и могут быть приемлемыми в той или иной степени для травления поверхности диэлектрика ионной бомбардировкой, однако в случае нанесения диэлектрических пленок они не подходят из-за возникающих проблем, связанных с неоднородностью толщины или высоким уровнем загрязнения получаемых пленок.

Наиболее распространенные варианты решения такой проблемы – использование компенсаторов и применение высокочастотного распыления.

Экспериментально установлено, что в ВЧ разряде плазма имеет значительный положительный потенциал относительно обоих электродов. Этот высокий потенциал является следствием того, что подвижность электронов намного больше подвижности ионов. Из-за весьма малой длительности одного полупериода приложенного напряжения дойти до соответствующего электрода за это время сможет сравнительно небольшое число ионов. Электронов же за каждый полупериод попадает на электроды значительно больше. В результате этого ток высокой частоты, измеряемый во внешней цени, почти полностью обусловлен электронами плазмы, достигающими электродов в течение чередующихся полупериодов.

Таким образом, в качестве простейшей интерпретации можно считать, что поток электронов, достигающий мишени в течении.