view in publisher's site

Effect of frequency and pulse-on time of high power impulse magnetron sputtering on deposition rate and morphology of titanium nitride using response surface methodology

Titanium nitride thin films were deposited on silicon by high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) method at different frequencies (162−637 Hz) and pulse-on time (60−322 μs). Response surface methodology (RSM) was employed to study the simultaneous effect of frequency and pulse-on time on the current waveforms and the crystallographic orientation, microstructure, and in particular, the deposition rate of titanium nitride at constant time and average power equal to 250 W. The crystallographic structure and morphology of deposited films were analyzed using XRD and FESEM, respectively. It is found that the deposition rate of HiPIMS samples is tremendously dependent on pulse-on time and frequency of pulses where the deposition rate changes from 4.5 to 14.5 nm/min. The regression equations and analyses of variance (ANOVA) reveal that the maximum deposition rate (equal to (17±0.8) nm/min) occurs when the frequency is 537 Hz and pulse-on time is 212 μs. The experimental measurement of the deposition rate under this condition gives rise to the deposition rate of 16.7 nm/min that is in good agreement with the predicted value.

تاثیر بسامد و زمان پالس بر روی فرآیند کندوپاش مگنترون با توان بالا بر نرخ نشست و مورفولوژی نیترید تیتانیم با استفاده از روش سطح پاسخ

لایه‌های نازک نیترید تیتانیوم با استفاده از روش کندوپاش مگنترون با توان بالا (HIPIMS)در فرکانس‌های مختلف (۱۶۲ - ۶۳۷ Hz)و زمان پالس (۶۰ - ۳۲۲ μs)بر روی سیلیکون رسوب داده شده‌اند. روش سطح پاسخ (RSM)برای مطالعه اثر همزمان فرکانس و زمان پالس بر روی شکل موج‌های جریان و جهت گیری کریستالوگرافی، ریز ساختار و به ویژه نرخ رسوب نیترید تیتانیوم در زمان ثابت و توان متوسط برابر با ۲۵۰ W به کار گرفته شد. ساختار کریستالوگرافی و مورفولوژی فیلم‌های لایه‌نشانی شده به ترتیب با استفاده از XRD و FESEM آنالیز شدند. مشخص شد که نرخ رسوب نمونه‌های HIPIMS به شدت به زمان پالس بر و فرکانس پالس‌ها وابسته است که در آن نرخ رسوب از ۴.۵ nm / min به ۱۴.۵ nm / min تغییر می‌کند. معادلات رگرسیون و تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA)نشان می‌دهد که حداکثر نرخ رسوب (برابر با (۱۷ ± ۰.۸ nm / min))زمانی رخ می‌دهد که فرکانس برابر با ۵۳۷ Hz و زمان پالس برابر با ۲۱۲ μs باشد. اندازه‌گیری تجربی نرخ رسوب تحت این شرایط منجر به نرخ رسوب nm / min ۷ / ۱۶ می‌شود که با مقدار پیش‌بینی‌شده توافق خوبی دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • ترجمه مقاله Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • ترجمه مقاله مهندسی ژئوتکنیکی و مهندسی زمین‌شناسی
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
  • مقاله Metals and Alloys
  • ترجمه مقاله Metals and Alloys
  • مقاله فلزات و آلیاژ
  • ترجمه مقاله فلزات و آلیاژ
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.