Politechnika Wrocławska	Skład grupy ćwiczeniowej: Marcin Cioć Jagoda Michalewska Mateusz Gancarek Witold Dekiert		Wydział: Elektryczny Rok: 2011 Rok akademicki 2010/2011
LABORATORIUM PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH W PRZEMYŚLE
Data ćwiczenia: 18.04.2011.	Temat ćwiczenia: Rozpylanie magnetronowe.	Ocena:
Nr ćwiczenia 2			Podpis sprawdzającego:

I. Cel i zakres ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą otrzymywania cienkich warstw za pomocą rozpylania magnetronowego. Wykonanie cienkiej warstwy tytanu na podłożu foliowym. Wykonanie pomiaru rezystancji próbki i wyznaczenie jej rezystywności.

II. Schemat układu do rozpylania magnetronowego:

Rysunek 1. Schemat ideowy układu do rozpylania magnetronowego.

Rysunek 2. Schemat pulpitu do sterowania układem próżniowym.

III. Spis przyrządów:

• Komora próżniowa

• Zasilacz dużej mocy zasilający wyrzutnię

• Omomierz (multimetr cyfrowy).

• Wyrzutnia magnetronowa.

IV. Opis sposobu wykonania ćwiczenia:

1. Przygotowanie podłoży (wycięcie prostokąta z foli).

2. Przeprowadzenie procesu wytworzenia próżni w sposób następujący (rysunek 2):

• Załączenie pompy obrotowej 1

• Wyłączenie odpompowania 3 i załączenie grzania pompy dyfuzyjnej 4

• Zamontowanie podłoży na karuzeli w komorze roboczej 6.

• Opuszczenie komory roboczej i wyłączenie zaworu 3 a załączenie 2.

• Po uzyskaniu próżni wstępnej 10^-2Tr, wyłączenie 2, załączenie 3 oraz 5.

• Zanotowanie otrzymanych parametrów i wykonanie procesu rozpylania tytanu.

• Wyłączenie zaworu klapowego 5.

• Zapowietrzenie komory za pomocą zaworu 7.

Obserwacja otrzymanej cienkiej warstwy tytanu oraz pomiar jej rezystancji omomierzem.

V. Parametry procesu rozpylania jonowego:

Są to parametry przy jakich rozpylono cienką warstwę tytanu na foli w czasie 10minut.

Wartość ciśnienia próżni przy której załączono pompę „turbo” wynosiła p=2*10^-1Tr.

• Moc efektywna: P_e=100kW

• Częstotliwość powtarzania f=296Hz.

• Czas trwania impulsu T=440µs

• Moc cyrkulująca P_c=0,50kW

• Wartość prądu I=3,5A

• Wartość ciśnienia próżni podczas rozpylania p=3,5*10^-3Tr

VI. Wyniki pomiarów oraz przykładowe obliczenia:

	R MΩ	r MΩ
Próbka tytanu rozpylonego na foli	1,3	17,38

-rezystywność,

R- rezystancja zmierzona omomierzem,

r₁, r₂ - średnica zewnętrznej i wewnętrznej elektrody pomiarowej

VII. Wnioski:

Po wykonanych badaniach zauważono, że materiał rozpylany (tytan) bardzo dobrze powiązał się z folią na którą był ”napylony” (dobra adhezja) świadczy to o metodzie rozpylania, która jest zdecydowanie lepsza od metod naparowywania, jak i o samym materiale. Warstwa tytanu była bardzo cienka, o czym świadczy przeźroczystość foli na którą został ów materiał rozpylony, oraz jego bardzo duża rezystywność sięgająca MΩ. Rezystancja otrzymanej warstwy jest bardzo duża, ponieważ prawdopodobnie, wytworzona próżnia nie była na tyle wysoka aby otrzymać idealnie czysta warstwę tytanu, jeżeli podczas rozpylania w komorze roboczej znalazł się tlen to mógł powstać tlenek tytanu TiO₂ który jest dobrym materiałem dielektrycznym.

3

Układ zasilania i układ sterowania pompy i działa magnetronowego

Komora robocza

Pompy próżni wstępnej i wysokiej

Układy pomiarowe.

---