2.3.Методи виготовлення тонких плівок.

Автору звіта вдалося дізнатися тільки про ті наявні установки для отримання тонких плівок,принцип дії яких оснований на термовакуумному методі.Серед них-установка з термовакуумним методом резистивним нагрівом та установка ВУ-2М з електронно-променевим нагрівом. Термовакуумний метод отримання тонких плівок заснований на нагріванні у вакуумі речовини до її активного випаровування і конденсації випарованих атомів на поверхні підкладки.До переваг методу осадження тонких плівок термічним випаровуванням відносяться висока чистота осаджуваного матеріалу (процес проводиться при високому і надвисокому вакуумі), універсальність (наносять плівки металів, сплавів, напівпровідників, діелектриків) і відносна простота реалізації.Обмеженнями методу є нерегульована швидкість осадження, низька, непостійна і нерегульована енергія частинок.

Розігрів випаровуваної речовини до температур, при яких воно інтенсивно випаровується, здійснюють електронним або лазерним променем, НВЧ-випромінюванням,індуктивним нагрівом, за допомогою резистивних підігрівачів (шляхом безпосереднього пропускання електричного струму через зразок з потрібного речовини або теплопередачею від нагрітої спіралі).

Резистивним методом матеріали випаровують з тиглів або з випарників,виготовлених з фольги чи дроту.

Матеріалом для випарників,виготовлених з фольги чи дроту,є метали з високою температурою плавлення та низьким тиском насиченої пари. Найбільш широко застосовуються W, Mo, Ta (товщина фольги або дроту 0,1-0,4 та 0,5-1,5 мм відповідно). Тиглі використовуються в тому випадку, коли для одержання плівки необхідно сконденсувати велику кількість речовини (до 10 і більше грамів). Через те, що розплавлений метал довго перебуває в контакті з матеріалом тигля, вибір останнього повинен бути дуже ретельним. Це може бути як чистий метал, так і окисли (кераміки).

Поряд із металевими і керамічними тиглями широкого розповсюдження набули також графітні.Установка,про яку йде мова у даному пункті,мала випарник у вигляді човника,виготовлений з вольфрамової фольги.

Такі випарники розраховані на в декілька грамів наважки матеріалу плівки. У центральній частині ширина фольги зменшується для підвищення температури в місці випаровування.

У пристроях для електронного бомбардування використовуються електронні гармати з вольфрамовим катодом і з незалежним анодом, або з анодом, що випаровується. У першому випадку в аноді є отвір, через який електронні промені потрапляють на матеріал плівки. У другому випадку анодом є безпосередньо матеріал, з якого одержується плівка.

Між іншим Лоя В.Ю.,який пояснював принцип дії даних установок,звернув увагу на те,що для них необхідний високий вакуум,який отримують за допомогою так званих “високовакуумних пасток”,і власне в установці ВУ-2М використовують охолоджувані пастки,принцип дії яких полягає в тому,що їх охолоджують за допомогою певного холодоагента,і гази,які необхідно відкачати з установки,потрапляючи на пастку,переходять в рідкий або твердий стан.В даному випадку в якості холодоагента використовується рідкий азот.Такі пастки можуть бути виконані з металу або скла.Перевага металевих в їх міцності,проте витрати холодоагента в них вищі,ніж в скляних. Низькотемпературні пастки, встановлювані після дифузійних насосів, дозволяють отримувати в добре знегазованих системах граничний тиск 10-10 мм рт. ст. для паромасляних насосів і 10-12 мм рт. ст. для парортутних.

Також,що стосується установки ВУ-2М,Лоя В.Ю. звернув увагу і на її помітний недолік.На відміну від установки,яка використовує резистивний нагрів і в якій вакуум утворюється під скляним ковпаком,в установці ВУ-2М вакуум утворюється в камері,в якій є скляне віконце,призначене для спостереження за процесом,і після процесу дане віконце виявилось настільки забрудненим матеріалом плівки,що стало зовсім непрозорим і камеру установки можливо було б спостерігати,тільки відкривши її,що Василь Юрійович відмовився робити,пославшись на те,що це буде нелегко.

Також,окрім установок,в інституті зберігається принаймні декілька зразків нанесених плівок,підкладками для яких слугує предметне скло і які виготовлені з алюмінію і халькогенідних структур типу A2VB3VI (сульфід арсену,селенід арсену).