Способ напыления высокоориентированной пьезоэлектрической пленки окиси цинка — SU 1683184 (original) (raw)

)5 Н 04 Й 31/О ОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ЮЙИЗО,";ОТЙ-Щф 1 .ИБЯИОТ,1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А ОР ростро- ьезопния. В ектрикварц, нием с азой в Иванов, одник и нии 61 - 40155, кл. Н 01эта Огоай, 1978, ч,5, р.346- 3 риборострости к техноных пленок инапьлении реобразоваИэо ению и логии п может пленок тел ях. бретение относится к и радиотехнике, в частно олучения ориентирован быть использовано при в электроакустических п етения и при в овышение качест ких скоростях на Цель изобрва пьезопленкпыления.Способ закее материала иподложки беррительно облучгией в интервапределах 10распыление иского материалческую подлож лючается в том, что в качестзотропной диэлектрической ут плавленый кварц, предваив его у-излучением с знерле 0,8 - 0,2 МэВ и дозой в - 10 Р. Затем производят осаждение пьезоэлектричеа на изотропную диэлектрику,Пример,Пжек из плавленок размеромсостоит из 30партий облучау-излучения от й подло- пластия партия из пяти ей дозой (энергия риготовлено 6 партого кварца в формеОх 10 х 1,5 мм. Квждпластинок, Каждаятся соответствующкобальтовой пушки(71) Киевский институт народного хозяйстваим.Д.С,Коротченко(54) СПОСОБ НАПЫЛЕНИЯ ВЫСОК ЕНТИРОВАННОЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТ СКОЙ ПЛЕНКИ ОКИСИ ЦИНКА (57) Изобретение относится к ирибо ению, Цель - повышение качества и ленки при высоких скоростях напыле качестве материала изотроиной диэл ческой подложки берут плавленный предварительно облучив его у-излуче энергией в интервале 0,8 - 2 МэВ и д пределах 10 - 10 Р,5 7 кванта 1,2 МэВ). Дозы следующие; 10, 10, 10, 10, 10 Р (по количеству партий), шестая партия подложек не облучается и таким образом соответствует условиям напыления по известному способу. Напыление пленок гпО на эти подложки производится на вакуумной установке УРМ 279.011 с помощью магнетронной системы распыления, Распы, ляемой мишенью является порошок ЕЛО, спресованный в форме дискообразной таблетки, Рабочая среда состоит из 50 аргона и 50 ф 6 кислорода ири давлении 0,076 Па, Температура подложки 523 К. Для подложек каждой партии напыление производится на десяти различных скоростях от 1,0 до 10 мкм/ч. Пленки ЕЛО напыляются до толщины 1 мкм. На каждой скорости напыляется по 3 пленки каждой партии, Напыление производится на поверхность подложки, обращенной к пучку у -лучей при облучении. Угол разориентировки С-оси от нормали к подложке (7 определяют с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОНио кривым качания. Коэффициент электромеханической связи определяют ио стандартной методи 1683184ке с помощью измерителя частотных характеристик АХЧ Х.Результаты измерения параметров пленок( ои а ) усредненные по трем пленкам одной партии, получаемые при одной скорости напыления, приведены в таблице.Анализ параметров пленки показывает, что при дозе облучения 10 Р на скорости напыления 10 мкм/ч получаются пленки такие же по качеству, как и пленки, получаемые без облучения подложки, но .при скорости всего в 2 мкм/ч, Так как при этом а близко к 10, эти пленки можно считать высокоориентирован ными. Таким образом, облучение подложки позволяет обеспечить высокое качество пленки при пятикратном увеличении скорости ее напыления. При дозе в 10 Р высокое качество пленки сохраня 5ется при двукратном 4 увеличении скорости напыления. Доза в 10 Р не дает заметного повышения скорости напыления высокоариентированной пленки, П 7 ои изменении дозы облучения от 10 до 10 Р параметры пленок меняются мало, оставаясь весьма высокими. Повышение дозы до 10 Р пракЯ тически не влияет на параметры пленки, однако подложка приобретает окраску, что свидетельствует об образовании в подложке значительного количества точечных дефектов (центров окраски), снижающих механическую прочность материала подложки,Таким образом, в интервале доз облучения от 10 до 10 Р создается возможность получения высокоориентированных пъезопленок ЛпО на скоростях, превышающих в 2 - 5 раз скорость напыления на необлученные подложки, Облучение диэлектриков ионизующим облучением в том числе и у -квантами использовалось преимущественно для получения электретного эффекта и не использовалось для улучшения качества напыляемой на диэлектрик пьезоэлектрической пленки. Интервал энергий у-квантов для облучения подложки выбран из физических соображений, объясняющих эффект улучшения качества пьеэопленок при высоких скоростях напыления ЕпО, Снижение качества пленки с увеличением скорости осаждения связано с преимущественным испарением более летучей компоненты пленки, в данном случае ионов кислорода, под действием интенсивного пучка осаждаемых ионов 7 пО. Препятствовать такому испарению может электрическое поле, локализованное вблизи поверхности подложки и имеющее нужное направление. По 35 40 45 наблюдается уменьшение массового коэффициента комптоновского рассеяния и возрастание роли рождения пар. Выбитые вперед электроны либо покидают подложку, либо тормозятся и захватываются ловушками, При достаточно большой глубине таких ловушек возможно длительное сохранение электрического поля у поверхности подложки.Среди изотропных диэлектрических подложек, используемых для напыления пьезопленки ЕпО, обнаружен один материал - плавленный кварц, способный создавать,у своей поверхности электрическое поле под действием пучка квантов,Использование предлагаемого способа позволяет сократить время, требуемое для напыления пьезопленки, что влечет за собой как сокращение удельного расхода энергии на получение иэделия, так и повышение производительности труда.Формула изобретения Способ напыления высокоариентированной пьезоэлектрической пленки оксида цинка, включающий распыление и осаждение.пьезоэлектрического материала на иэотропную диэлектрическую подложку, от л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ле, способное притягивать отрицательные ионы кислорода, можно создать облучением подложки у -квантами, вызывающими выбивание электронов, в направлении пучка у-квантов. Хотя комптон-эффект имеет место в широком интервале энергий у -квантов, резко выраженное анизотропноерассеяние с диаграммой, вытянутой вдоль пучка у -квантов, наблюдается при дости жении энергии у-кванта примерно 0,8 МэВи более, Сужение диаграммы рассеянияпроисходит непрерывно с увеличением энергии у-квантов. Кроме того, с изменением энергии у-квантов изменяется соотношение конкурирующих процессов: упругого рассеяния, фотоэффекта, комптонэффекта, рождения электранпозитронных пар, Анализ соотношения массовых коэффициентов рассеяния, характеризующихэти процессы, позволяет сделать вывод отом, что по отношению к комптон-эффекту с учетом необходимой степени его анизотропии (наличие резко выраженного рассеяния назад) оптимальным интервалом значений энергий у -квантов является область примерно между 0,8 и 2 МэВ, При меньшихэнергиях уменьшается степень анизотро- .пии рассеяния, т,е. снижается доля обратного рассеяния и сильно конкурируют процессы упругого рассеяния и фотоэффект. При увеличении энергии более 2 МэВ1683184 Составитель И. ИгумноваТехред М.Моргентал Корректор Т,Колб Редактор Н.Яцола Заказ 3422 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 качества пьезопленки при высоких скоростях напыления, в качестве материала изотропной диэлектрической подложку берут плавленый кварц, предварительно облучив его у -излучением с энергией в интервале 0,8 - 2 МэВ и дозой в пределах 10 - 10 Р.5 7

Смотреть

Способ напыления высокоориентированной пьезоэлектрической пленки окиси цинка