如何控制薄膜的厚度？
通常用于控制薄膜厚度的工藝是什么？濺射工藝可以做到嗎？
1、為了控制薄膜濺射沉積期間的厚度，QCM是最廣泛使用的原位厚度測(cè)量工具，因?yàn)樗阋饲乙子诎惭b。
石英晶體（crystal）通常用于薄膜沉積過(guò)程中的厚度測(cè)量。它通過(guò)測(cè)量頻率變化來(lái)測(cè)量每個(gè)晶體面積的質(zhì)量變化。由于沉積過(guò)程中石英晶體表面材料質(zhì)量的增加，該頻率發(fā)生了變化。
如果您的沉積系統(tǒng)未配備此類設(shè)備，則可以通過(guò)沉積膜的厚度除以沉積時(shí)間來(lái)計(jì)算沉積速率。這樣的沉積速率僅對(duì)于完全相同的膜沉積條件才有效。在進(jìn)行反應(yīng)性沉積的情況下要小心，沉積速率會(huì)隨著摻入濺射靶中的氧氣量而迅速變化。
進(jìn)一步來(lái)說(shuō), 如果使用濺射，取決于溫度，壓力，目標(biāo)和等離子氣體。但是您可以在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)后做出猜測(cè)，另一方面，樣品的角度和目標(biāo)物會(huì)影響厚度！我們用它來(lái)調(diào)整均勻性。
2、昂貴的選擇是High Pressure RHEED
使用RHEED 實(shí)時(shí)和原位監(jiān)測(cè)濺射沉積，以控制原子層生長(zhǎng)
濺射沉積 被廣泛使用 成長(zhǎng)適用于各種重要材料系統(tǒng)的技術(shù)。碳化物，氮化物，金屬，氧化物等的外延膜都可以在濺射過(guò)程中形成，從而能夠存款從研究到工業(yè)規(guī)模都可以制作光滑，均勻的膠片。這種可調(diào)運(yùn)動(dòng)沉積 該流程擅長(zhǎng)輕松適應(yīng)各種環(huán)境，并且 成長(zhǎng)程序。盡管具有巨大的優(yōu)勢(shì)，但在分析過(guò)程中仍然缺少原位分析選項(xiàng)濺射。特別地，實(shí)時(shí)原子層控制的區(qū)域嚴(yán)重不足。原子層控制成長(zhǎng)外延薄膜和人工分層的超晶格的形成對(duì)于理解它們的出現(xiàn)現(xiàn)象和設(shè)計(jì)新穎的材料系統(tǒng)和設(shè)備都至關(guān)重要。反射高能電子衍射 （RHEED）是薄膜過(guò)程中最常見(jiàn)的原位分析技術(shù)之一沉積 在此期間很少使用濺鍍 由于強(qiáng)大的永久性 磁鐵 在 磁控管 濺射源里德電子束。 在這項(xiàng)工作中，我們解決了這個(gè)問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了一種新穎的方法來(lái)阻止 磁鐵 適用于成長(zhǎng)幾何圖形，并展示了在此過(guò)程中首次具有逐層控制的能力 濺射沉積通過(guò)原位 RHEED。
原子層控制 成長(zhǎng)復(fù)雜薄膜異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成對(duì)于理解和工程化其性能至關(guān)重要。分子束外延（MBE）和脈沖激光沉積 （PLD） 技術(shù)很容易利用 反射高能電子衍射 （RHEED）作為現(xiàn)場(chǎng)診斷工具，用于確定表面的結(jié)構(gòu)沉積物啟用單位單元和子單位單元級(jí)別的逐層控制。但是，這種強(qiáng)大的原位分析技術(shù)通常無(wú)法與濺射沉積盡管這項(xiàng)技術(shù)很普遍。強(qiáng)磁的永久磁鐵 存在于 磁控管 濺射源阻止了 RHEED作為濺射過(guò)程中的原位分析技術(shù)長(zhǎng)大的外延薄膜。
強(qiáng)度振蕩的觀察 RHEED MBE中的鏡面反射 成長(zhǎng) 半導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)已被用于控制化學(xué)計(jì)量和 成長(zhǎng)率。HIGH PRESSURE RHEED 技術(shù)很容易適應(yīng)氧化物MBE 成長(zhǎng), 并已被廣泛采用 生長(zhǎng)外延氧化膜并通過(guò)該技術(shù)控制復(fù)雜的界面。原位開(kāi)發(fā) RHEED 濺射分析 成長(zhǎng) 會(huì)帶來(lái)類似的優(yōu)勢(shì)-例如，快速優(yōu)化 成長(zhǎng) 參數(shù)及控制 成長(zhǎng) 速率，并提高界面和超晶格的可重復(fù)性 成長(zhǎng)為 這被廣泛使用并且在技術(shù)上很重要 沉積技術(shù)。
通過(guò)不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置，我們已經(jīng)能夠構(gòu)建用于實(shí)現(xiàn)的通用解決方案 RHEED與 磁控管 濺鍍 通過(guò)減輕和創(chuàng)建可預(yù)測(cè)的單軸彎曲電子束。
* 面對(duì)面的SPUTTER
* 共濺射式的SPUTTER, 詳情www.adnano-tek.com
3、如果沒(méi)有QCM或RHEED，則可以使用SURFACE PROFILOMETER來(lái)優(yōu)化非原位薄膜厚度。在這種情況下，您應(yīng)該沉積薄膜以改變沉積時(shí)間，異位測(cè)量其厚度，確定沉積速率并將其用作進(jìn)一步沉積的標(biāo)準(zhǔn)。同樣，您也可以使用XRR優(yōu)化沉積速率（即厚度）。
4、光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)：如果您的sample是透明的，并且您的濺射系統(tǒng)有窗戶，您可以在基板上照射激光束，用光電探測(cè)器收集光，然后觀察信號(hào)的振蕩。薄膜正在增長(zhǎng)，這將使您的薄膜厚度增加。如果基材也是透明的，則可以用相同的方法測(cè)量傳輸?shù)男盘?hào)。
此外，明亮的白光束和CCD檢測(cè)器將為您提供薄膜在生長(zhǎng)過(guò)程中的反射光譜或透射光譜，您可以對(duì)光譜進(jìn)行建模以提取厚度（對(duì)于多層系統(tǒng)很方便）。通過(guò)更復(fù)雜的設(shè)置，您還可以使用橢圓偏振法進(jìn)行原位測(cè)量。
這種厚度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在光學(xué)鍍膜行業(yè)非常普遍。