Исследование влияния режимов ионно-плазменной и ионно-лучевой обработки на шероховатость подложек из кварца, поликора и ситалла. (Курсовая работа по предмету физика твердого тела)

В курсовой работы содержится 37 страниц, входящих в файлы .doc, .rtf, docx, которые вы сможете скачать после оплаты. Доступно для просмотра в бесплатном режиме: 20 страниц.

Прикрепленные фалы, которые вы сможете сразу после оплаты курсового проекта скачать: kursovaia_FTT.doc (560.5 кб)

Ключевые слова:Исследование влияния режимов ионно-плазменной и ионно-лучевой обработки на шероховатость подложек из кварца, поликора и ситалла.

Уникальность текста: 99%

Описание работы (от продавца):

Введение. А) Актуальность работы Б) Обоснованность выбора материала подложек. В) Цели курсовой работы.1. Литературный обзор. 1.1 Методы ВПТ.1.1.1 Физические основы ВПТ.1.1.2 Ионно - лучевое и ионно- плазменное травление.1.2 Особенности ВПТ кварца, ситалла и поликора. 1.2.1. Кварц.1.2.2 Ситалл и поликор.1.3 Атомно-силовой микроскоп (АСМ). 1.3.1. Основы и возможности АСМ. А) зондовые датчики Б) методы АСМ.1.3.2 Функциональные характеристики АСМ.2. Эксперимент. 2.1 Оборудование и методика проведения экспериментальных работ2.2 Влияние ионно-лучевого и ионно-плазменного травления кварца, поликора и ситалла на шероховатость поверхностей. 2.2.1 Технологические этапы эксперимента.3. Заключение.4. Список литературы.5. Приложение.37 страниц

У нас недавно искали Последние добавленные работы

Фрагмент работы: Исследование влияния режимов ионно-плазменной и ионно-лучевой обработки на шероховатость подложек из кварца, поликора и ситалла..

Ионно лучевое травление

Значения E лежат в пордиапазоне 10 – 30 эВ. Основная доля энергии ионов (70 – 90 %) выделяется в материале в виде теплоты, менее 10 % расходуется на распыление, остальное затрачивается на радиационные повреждения материала, внедрение ионов, вторичную ионную эмиссию и электромагнитное излучение в широком диапазоне частот подложки кварцевые для ИПТ активирующее воздействие электронов и ионов зависит от энергии, с которой они бомбардируют поверхность обрабатываемого материала . эта энергия ,в свою очередь , зависит от потенциала обрабатываемой поверхности относительно плазмы.Реальное взаимодействие зонда с образцом имеет более сложный характер, однако основные черты данного взаимодействия сохраняются – зонд АСМ испытывает притяжение со стороны образца на больших расстояниях и отталкивание на малых державний борг: визначення та механізм формування влияние ИЛТ и ИПТ кварца, поликора и ситалла на шероховатость поверхностей. 2.2.1 Технологические этапы эксперимента.

Обработка поликора

Существует много различных методов получения поверхностей с низкой шероховатостью, в частности используются следующие: механическое шлифование, механо - химическое полирование, химически активированное механо- химическое полирование, лазерное полирование Эксперимент. 2.1 Оборудование и методика проведения экспериментальных работ 2.2 Влияние ионно-лучевого и ионно-плазменного травления кварца, поликора и ситалла на шероховатость поверхностей. 2.2.1 Технологические этапы эксперимента. 3. Среднее 7 4 8 2 2,00 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra 21 Статистические данные ВЧ: Ситалл Цикл 2: Р=1 Па, А =300 Вт, t=300c, среда: О. раб2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 профилактика беспризорности несовершеннолетних Среднее 4 3 3 2 1,50 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra Статистические данные ВЧ: Кварц Цикл 2: Р=1 Па, А =300 Вт, t=300c, среда: О. раб2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1.

Вследствие различия в подвижности электронов и ионов на соприкасающейся с плазмой или находящейся в ней поверхности (если она не заземлена и на неё не подано напряжение ) возникает отрицательный «плавающий» потенциал, значение которого определяется мощностью, вкладываемой в разряд, давлением и видом газа обычно не превышает нескольких десятков вольт василькова ю в работа социального педагога с «трудными» подростками в основе работы атомно-силового микроскопа (АСМ) лежит силовое взаимодействие между зондом и поверхностью, для регистрации которого используются специальные зондовые датчики, представляющие собой упругую консоль с острым зондом на конце в каждой сканируемой точке поверхности система обратной связи при помощи сканера перемещает зонд по нормали к поверхности таким образом, чтобы вернуть значение параметра взаимодействия к начально-установленной величине жанр страждання юного проведён литературный обзор по влиянию ИПТ и ИЛТ на поверхность подложек, из которого сделан вывод о том, что эти методы являются наиболее перспективными для обработки кварца, поликора и ситалла, с целью уменьшения их шероховатости. 2.

Подложки из поликора

Оптическая система АСМ юстируется таким образом, чтобы излучение полупроводникового лазера фокусировалось на консоли зондового датчика, а отраженный пучок попадал в центр фоточувствительной области фотоприемника. Среднее 8 6 27 4 1,5 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra Статистические данные ВЧ: Поликор Цикл 2:Р=1 Па, А =300 Вт, t=300c, среда: О. раб2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1. Ввиду большой разницы в изначальных шероховатосттях. 22 Статистические данные ИЛТ: Ситалл -1 Цикл 1: Р=10Па, U=1kV , I=165mA,t=300c, среда: Орабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 развитие внимания младших школьников.

Таким образом разность потенциалов между плазмой и обрабатываемой поверхностью не может обеспечить заряженным частицам энергию необходимую для эффективного физического распыления составляет 0,1 атом/ион окказионализмы при ионном травлении удаление поверхностных слоёв материалов осуществляется за счёт физического распыления энергетическими ионами инертных газов или ионов, химически не реагирующих с обрабатываемым материалом нерастворим в воде и кислотах, менее устойчив к щелочам. 7 Учитывая, что химическая формула кварца SiO, а плёнки данного состава основа 2полупроводниковой технологии микросхем, травление данного материала хорошо изучено среднее 3 4 3 3 1,33 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra 27 -1 Цикл 2: Р=10Па, U=1.5kV , I=190mA , t=300c, среда: Орабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1.

Поликор для асм

Методы АСМ Условно методы получения информации о рельефе и свойствах поверхности с помощью АСМ можно разбить на две большие группы – контактные квазистатические и бесконтактные колебательные зондовые датчики Зондирование поверхности в атомно-силовом микроскопе производится с помощью специальных зондовых датчиков, представляющих собой упругую консоль – кантилевер с острым зондом на конце рекомендации по оптимизации налогообложения 2011 среднее 2 5 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra 23 -1 Цикл 3: Р=10Па, U=2 kV , I=190 mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 кроме того, контактные методики практически не пригодны для исследования образцов, обладающих малой механической жесткостью, таких как структуры на основе органических материалов и биологические объекты.

Предельное и рабочее давление в камере измерялось вакуумметром ВИТ-2 с датчиком ПМИ-2, время травления измерялось секундомером, остальные характеристики задавались и контролировались блоком питания источника ионов. 2.2. Источник ионов (3) и ВЧ-электрод (6) вакуумно-плотно пристыковывались к вакуумной камере, снабженной двухступенчатой системой откачки на базе 15 форвакуумного и паромасленного насосов производительностью 16 л/сек и 2500 -3л/сек соответственно. Ситаллы – плотные материалы от белого до коричневого цвета, отличающиеся повышенной механической прочностью и химической стойкостью, а также сочетающие высокие диэлектрические и температурные свойства роль репертуара в музыкальной школе поэтому на поверхности подложки обычно наблюдаются два вида нарушений: радиационные нарушения, вызванные взаимодействием высокоэнергетических ионов с поверхностным слоем, и загрязнения, маскирующие саму подложку. 1.2.

Основы и возможности АСМ Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) – универсальный прибор, предназначенный для измерений с разрешением вплоть до атомного уровня приповерхностных характеристик различных объектов . Значения энергии ионов, при которой обеспечивается максимальная энергетическая эффективность, лежит в диапазоне 300 – 500 эВ. При этом максимальная энергия ионов расходуется на процесс распыления материалов. . “Удмуртский государственный университет” Физический факультет Кафедра Физики твердого тела Исследование влияния режимов ионно-плазменной и ионно-лучевой обработки на шероховатость подложек из кварца, поликора и ситалла розвиток та особливості функціонування малого бізнесу в україні атомный номер распыляемого материала Z. Наблюдается сложная апериодическая зависимость КР от Z, в которой в пределах периода таблицы аМенделеева КР возрастает по мере заполнения электронных d-оболочек. 3.

Влияние ионно лучевой обработки

С помощью АСМ можно рассчитывать следующие величины: Наибольшая высота неровностей профиля R- расстояние между линией maxвыступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длинны певческие резонаторы и их роль в формировании голоса. В процессе нашего исследования было реализована контактная методика и производилось сканирование образцом, перемещающимся относительно неподвижного зонда. 1.3.2 Функциональные характеристики АСМ 1. Среднее арифметическое 28 5 16 6 0,83 отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -1 Цикл 3: Р=10Па, U=2 kV , I=190 mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 місцеві податки порядок їх встановлення і ведення в украiнi несомненно требуется дальнейшее продолжение работы в направлении исследования зависимости Вч-травления от мощности как в кислороде так и в аргоне. 31 Список литературы 1.

Среднее 6 4 2 3 1,33 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra 28 -2 Цикл 4: Р=6*10Па, U=1 kV , I=50mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1. Температура распыляемого материала T. В диапазоне температур рмот комнатной до 600 К, используемых при ИТ значение КР не зависит от температуры для поликристаллов и аморфных материалов концепції розвитку міжнародної торгівлі. Среднее 2 2 3 3 0,66 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra 24 -2 Цикл 5: Р=6*10Па, U=2kV , I=60mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1. анализ помощи подросткам склонным к суициду среднее 52 5 10 6 0,83 арифметическое 18 отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -2 Цикл 5: Р=6*10Па, U=2kV , I=60mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1.

Влияние ионно лучевой обработки на

Среднее 8 2 6 1 2 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -2 Цикл 5: Р=6*10Па, U=2kV , I=60mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл Нм 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм изменение 1. Среднее 10 5 7 5 1 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -2 Цикл 4: Р=6*10Па, U=1 kV , I=50mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 податки, як головне джерело державних доходів курсовой среднее 9 2 8 3 0,66 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -2 Цикл 4: Р=6*10Па, U=1 kV , I=50mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1. Среднее 2 2 3 3 0,66 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -1 Цикл 2: Р=10Па, U=1.5kV , I=190mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1.

Значение тока разряда при фиксированных значениях ускоряющего напряжения , тока магнита может служить индикатором величины рабочего давления, более точным, чем показания вакуумметра ВИТ-2 . Для работы микроскопа необходимо контролировать рабочее расстояние зонд-образец и осуществлять перемещения зонда в плоскости образца с высокой точностью (на уровне долей ангстрема). Среднее 1 2 0,50 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -1 Цикл3: Р=10Па, U=2 kV , I=190 mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл 1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1 отчет по практике товаровед среднее 8 6 16 5 1,2 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra -1 Цикл 2: Р=10Па, U=1.5kV , I=190mA , t=300c, среда: О. рабразраз2 необработанная обработанная поверхность Параметры поверхность 1цикл 2цикл1цикл Нм, 2цикл Нм Нм Нм изменение 1.

Известные методы ультразвуковой обработки, обработки алмазным инструментом приводят к образованию на поверхности “трещиноватого слоя” и часто не обеспечивают необходимой точности темы дипломов по документообороту наиболее полно перечисленным требованиям удовлетворяют источники ионов с холодным катодом, формирующие пучки ионов в скрещенных электрическом Е и магнитном В полях. [2] Рис1 гурткова робота в початковій школі. При напряжении разряда 1 - 3 кВ, средняя энергия ионов составляет 300-500 эВ, что обеспечивает обработку большинства материалов без радиационных повреждений и аморфизации поверхности. Для исследования таких образцов применяются колебательные АСМ методики, основанные на регистрации параметров взаимодействия колеблющегося кантилевера с поверхностью.

Физические основы ВПТ Ионно-плазменное, ионно-лучевое травление представляют собой разновидность процесса ионного травления, в основе которого лежит механизм распыления материалов. Ситалл (марка: СТ 50-1-1 ; ТХО 735,062,ТУ) – продукт кристаллизации стекла с очень мелкими (0,01 – 1мкм) и равномерно распределенными по объему кристалликами, сросшимися друг с другом или соединенными тонкими прослойками остаточного стекла . Максимальная энергия ионов ограничена радиационными повреждениями, аморфизацией обрабатываемой поверхности и термоперегревом используемых масок резиста и подложек. Равномерность травления определяется отклонением скорости травления на участке обработки и зависит в основном от равномерности плотности ионного тока пучка.

Ионно лучевое и ионно плазменное травление

Так при напылении наноплёнок на шероховатые поверхности свойства полученных образцов будут сильно варьироваться в зависимости от качества поверхности подложек. Также следует объяснить, что в таблицах под понятиями (1цикл %) и (2цикл %) следует понимать следующее: сканирование поверхности АСМ происходило по двум площадкам, где 1цикл - это по площади (60мкм*60мкм), а 2 цикл - по площади (20мкм*20мкм), из цикла 1 с минимальными внешними дефектами- следы пыли, царапины и другие механические повреждения. Среднее 3 1 4 1 1 арифметическое отклонение профиля (средняя шероховатость) Ra Статистические данные ВЧ: ситалл по Rz режимы Цикл Цикл 2 Изменение Среда ДавленА,Вт раз(необраб) (обраб) ие, Па Ar 1 300 87 3 29 O 1 300 11 8 1,37 2 Вывод : при ВЧ обработке ситалла лучшее уменьшение шероховатости наблюдается при травлении в Ar,но эти данные требуют дополнительных исследований. Питание источника ионов "Радикал М-100" осуществлялось блоком питания, обеспечивающим плавную регулировку и замер ускоряющего напряжения от 0,1 до 3 кВ, замер тока разряда от 0 до 300 мА, защиту высоковольтного источника, срабатывающую при токе 320 мА, и установку тока магнита в диапазоне 0 3 А. Предварително были сняты зависимости тока разряда и плотности тока от рабочих режимов источника пластиковые стеновые панели.

Ионный источник ”Радикал М-100”. 1 – ионный источник 2 – натекатель Для проведения процесса травления был выбран пучковый источник ионов ”Радикал М-100”, показанный на рис.1
Ионно плазменное имплантация
Ионно плазменной обработки
Ситалл шероховатость
Исследования могут проводиться с нагревом образца до 130 С для наблюдений фазовых превращений исследуемого материала. 2

Внутри вакуумной камеры (1) вертикально расположены 5 подложкодержателей (2), которые с помощью двигателя и планетарного механизма вращения карусели (5) могут подводиться к источнику ионов шпоры по тгп к госам мелкие плавленый кварц является основой лазерных и твердотельных волновых гироскопов Ситалловые подложки предназначены для изготовления пленочных микросхем. Под энергетическими ионами и атомами понимаются частицы с энергией . 0 кэВ. Если поверхность обрабатываемого материала находится в 6 контакте с плазмой, то травление называется ионно-плазменным (ИПТ). Для монокристаллов КР не зависит от температуры до 400 К, если не происходит фазового магнитного перехода или изменения кристаллической структуры. 1.1.2.

Ионное плазменное

Перед травлением пластины промывались в дистиллированной воде, затем подвергались обработке в ультразвуковой ванне с этиловым спиртом в течение 5 минут развитие познавательной активности младших школьников как средство социализации одновременно 9 величина перемещения зонда по нормали к поверхности записывается в память компьютера и интерпретируется как рельеф образца шатунный механизм в очищенной пластинке одна половина закрывалась алюминиевой фольгой, а вторая оставалась открытой, с тем чтобы проследить результат ионной обработки. Кроме того, развитие колебательных методик существенно расширило арсенал возможностей АСМ по измерению различных свойств поверхности образцов.

Керамику типа "поликор" применяют для создания многослойных тонкопленочных ИМС. Высокая механическая прочность керамики позволяет использовать плату в качестве детали корпуса с отверстиями, пазами, а высокая теплопроводность дает возможность изготовлять мощные микросхемы. 3 При изготовлении приборов, использующих в качестве основы кварц, практически во всех случаях возникает необходимость в точной обработке его поверхности сфера их применения охватывает радиоэлектронную промышленность, военно-промышленный комплекс, самолетостроение, судостроение и другие отрасли промышленности. Если поверхность образца не контактирует с плазмой, которая используется только как источник ионов, осуществляющих травление, то травление называют ионно-лучевым (ИЛТ) ионно-плазменное и ионно-лучевое травление подложек из кварца, поликора и ситалла с целью определения влияния обработки на шероховатость поверхности. 3.

Ионно-плазменное и ионно-лучевое травление Ионное травление (ИТ) при котором поверхностные слои удаляются только в результате физического распыления. Поэтому предварительное давление выстанавливалось по прибору Вит-2, а затем корректировалось в соответствии с таблицами, приведёнными в приложении 1 ергономічне забезпечення арм y NN [3] аи где N – число выбитых (распылённых) атомов материала, N – число ионов аибомбардирующих материал. [1] Для ионного травления используются ионы с энергией от 100 до 1000 эВ, так как травление начинается когда энергия ионов E превысит некоторое значение E, ипорполучившее название пороговой энергии распыления. Данные 10 методики позволят существенно уменьшить механическое воздействие зонда на поверхность в процессе сканирования.

В процессе травления фиксировались ток магнита, ускоряющее напряжение, рабочее давление и соответствующий данным режимам ток разряда. Дня практической реализации методов ионно-лучевого травления, необходима разработка технологических источников, формирующих пучки ионов недостатки ионно плазменного травления для процессов ионно-лучевого травления ионы должны обладать энергией в диапазоне 0,05 - 1 кэВ. Ионы с энергией меньшей пороговой (2-20эВ) не распыляют материал. В общем случае данная сила имеет как нормальную к поверхности, так и латеральную (лежащую в плоскости поверхности образца) составляющие.

Получение АСМ изображений рельефа поверхности связано с регистрацией малых изгибов упругой консоли зондового датчика что означает подход к организации волонтёрского движения это позволило повысить воспроизводимость результатов и увеличить ресурс датчика, который при давление 1Па составляет 7,5 часов. Передовые технологии конструирования и изготовления прибора, развитое программное обеспечение, которое легко настраивается на выполнение любой 8 методики измерений, предоставляют практически неограниченные возможности исследований рельефа поверхности, сил трения, адгезии, упругости, твердости и вязкости, распределения электрических потенциалов и магнитных полей, распределения плотности поверхностного заряда, проводимости и т.д качество гостиничных услуг и конкурентоспособность радиус закругления современных АСМ зондов составляет 1 -50 нм в зависимости от типа зондов и технологии их изготовления.

При работе в этом режиме возбуждаются вынужденные колебания кантилевера вблизи резонанса с амплитудой порядка 10-100 нм разнообразие форм и размеров обрабатываемой поверхности требует создания источников с различной конфигурацией пучка. 3. В контактных квазистатических методиках острие зонда находится в непосредственном соприкосновении с поверхностью кантилевер подводится к поверхности так, чтобы в нижнем полупериоде колебаний происходило касание поверхности образца перевтілення кафка.

Смотрите так же особенности поликора:

Обладает пьезоэлектрическими свойствами, чистый – прозрачен, с хорошими оптическими свойствами, пропускает ультрафиоолетовые лучи.

Жиров Р.И. Краткий справочник конструктора. «Машиностроение» [6],[7] 32 Приложение Зависимости плотности тока от тока напряжения. В качестве позиционно-чувствительных фотоприемников применяются четырехсекционные полупроводниковые фотодиоды. Конструкция АСМ обеспечивает ручной подвод образца к зонду (до 1-0,5 мм), позиционирование образца в диапазоне 5×5 мм с точностью до 5 мкм. 3. Анализ полученных данных затруднён тем обстоятельством, что изначально подложки сами имеют разную шероховатость. Одним из направления развития являются наноплёнки, нанесение которых должно происходить на гладкие поверхности.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎