Preview

Industrial laboratory. Diagnostics of materials

Advanced search

Impact of the Power Supply of Magnetron Sputtering System on the Properties of Deposited TiO2 Films

Abstract

Advantages of manufacturing precision optical coatings by magnetron sputtering with a power supply of a gas discharge in mid-frequency range of currents (applied to magnetron sputtering system (MSS)) are described. The importance of choosing optimal characteristics and operating modes of MSS power supply sources is demonstrated. The samples of TiO2 films have been fabricated using the developed technological equipment of magnetron sputtering including multimode power supply system ofMSS at different frequencies of voltage pulses applied to MSS (other sputtering conditions being the same). The samples are studied using laser ellipsometry, atomic force microscopy, x-ray diffraction and x-ray reflectometry. The impact of pulsed current frequency fmag on the functional properties of TiO2 films such as refractive index, density, and roughness is shown.

About the Authors

N. F. Abramov
Научно-производственный комплекс «Фотрон-Авто»
Russian Federation


A. V. Bezrukov
Научно-производственный комплекс «Фотрон-Авто»
Russian Federation


O. D. Volpyan
Научно-производственный комплекс «Фотрон-Авто»
Russian Federation


Yu. A. Obod
Московский технологический университет (МИРЭА)
Russian Federation


References

1. Кузьмичев А. И. Магнетронные распылительные системы. Кн. 1. Введение в физику и технику магнетронного распыления. - Киев: Аверс, 2008.

2. Вольпян О. Д., Кузьмичев А. И., Обод Ю. А., Яковлев П. П. Получение оптических наноградиентных и метапокрытий методом реакционного магнетронного распыления / Наноинженерия. 2011. № 4. С. 37 - 39.

3. Abramov N. F., Volpyan O. D., Obod Yu. A., Dronskii R. V. Fabrication of nanogradient coatings for laser devices using the method of magnetron sputtering / Quantum Electronics. 2013. Vol. 43. N9. P. 791 - 794.

4. Gueldner H., Wolf H., Eckholz F., Schrade F. A novel topology for pulse generators in magnetron sputter systems / Proc. VII IEEE International Power Electronics Congress. Acapulco, Mexiko. October 2000. P. 365 - 370.

5. Сидорюк О. Е., Скворцов Л. А. Измерение поглощения посредством лазерной внутрирезонаторной фототермической радиометрии / ЖПС. 1992. Т. 56. №5-6. С. 781 - 786.

6. Астапенко В. А., Сидорюк О. Е. Регистрация лазерного разрушения поверхности материалов и покрытий с помощью индуцированного газового разряда / Квантовая электроника. 1997. Т. 24. № 7. С. 609 - 612.

7. Вольпян О. Д., Яковлев П. П., Мешков Б. Б., Обод Ю. А. Получение оптических пленок TiO2 методом реактивного магнетронного распыления на переменном токе / Оптический журнал. 2001. Т. 68. № 7. С. 36 - 39.

8. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии. - М.: Мир, 1985.

9. Kaiser N. Review on fundamentals of thin-film growth / Applied Optics. 2002. Vol. 41. Issue 16. P. 3053 - 3060.

10. Jonsson L. B. et al. Frequency response in pulsed DC reactive sputtering processes / Thin Solid Films. 2000. Vol. 365. Issue 1. P. 43 - 48.

11. Bradley J. W. et al. The distribution of ion energies at the substrate in an asymmetric bi-polar pulsed DC magnetron discharge / Plasma Sources Sci. Technol. 2002. Vol. 11. N 2. P. 165 - 174.

12. Franz R. et al. Observation of u1tip1e charge states and high ion energies in high-power impu1se magnetron sputtering (HiPIMS) and burst HiPIMS using a LaB6 target / P1asma Sources Sci. Techno1. 2014. Vo1. 23. P. 0350011 - 03500111

13. Yukimura K. et al. High-Power Inductive1y ^up1ed Impu1se Sputtering G1ow P1asma IEEE / Trans. P1asma Sci. 2011. Vo1. 39. N11. P. 3085 - 3094


Review

For citations:


Abramov N.F., Bezrukov A.V., Volpyan O.D., Obod Yu.A. Impact of the Power Supply of Magnetron Sputtering System on the Properties of Deposited TiO2 Films. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2017;83(4):31-37. (In Russ.)

Views: 383


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)