Введение 14
1 Осаждение модифицирующих покрытий с использованием типичных
магнетронных распылительных систем 16
1.1 Назначение, преимущества и недостатки магнетронных распылительных
систем 16
1.2 Устройство и принцип работы типичных МРС (планарные на
постоянном токе с охлаждаемыми мишенями) 18
1.3 Распыление - основной механизм эрозии поверхности мишени при
работе типичных магнетронных распылительных систем 23
1.4 Баланс энергии в подложке при осаждении покрытий с использованием
типичных МРС 28
1.5 Постановка задачи исследований 32
2 Описание экспериментального оборудования и методик экспериментов.. 34
2.1 Особенности конструкций МРС с жидкофазными мишенями 34
2.2 Описание эксперимента по осаждению покрытий и измерению
температуры подложки 37
2.3 Описание измерения скорости осаждения покрытий 42
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение . 44
5.1 SWOT-анализ 44
5.2 Оценка готовности проекта к коммерциализации 46
5.3 Инициация проекта
5.4 План проекта 51
5.5 Бюджет научно-исследовательского проекта 53
Список публикаций 58
Современные технологии осаждения модифицирующих покрытий с использованием магнетронных распылительных систем (МРС) нуждаются в существенном повышении производительности. Исследования последнего времени показывают, что эффективным инструментом для высокоскоростного осаждения покрытий могут стать МРС с жидкофазными мишенями. Они способны обеспечить рост металлических покрытий на уровне 100... 1000 нм/с. Но на сегодняшний день эти системы пока не нашли широкого применения в промышленном производстве.
Основные проблемы, связанные с внедрением МРС с жидкофазной мишенью в промышленность, обусловлены тем, что нужно научиться одновременно обеспечивать следующие характеристики:
1) высокую скорость осаждения;
2) необходимые функциональные свойства покрытий;
3) повторяемость результатов.
Вопрос об энергии, которая поступает на подложку при осаждении покрытия, в зависимости от рабочих параметров магнетрона - один из ключевых. В связи с этим целью настоящей работы является выявление закономерностей переноса энергии на подложку и тепловых процессов в ней при получении покрытий с использованием МРС с жидкометаллической мишенью.
Для этого было необходимо решить следующие задачи.
1. Изучить математическую модель тепловых и эрозионных процессов в системе «мишень в теплоизолированном тигле» при работе МРС на постоянном токе, освоить работу с компьютерной программой, рассчитывающей характеристики эрозии поверхности мишени и потока осаждаемых частиц на подложку (программа «», разработанная на кафедре ЭФ ФТИ).
2. Освоить работу с компьютерной программой «», рассчитывающей температуру подложки при осаждении на неё покрытия.
3. Выполнить серию экспериментов по измерению скорости осаждения покрытий и температуры подложек при работе МРС с теплоизолированной мишенью.
4. Протестировать работоспособность используемого программного комплекса путём сравнения результатов расчётов (скорости осаждения покрытий и разогрев подложек) с данными, полученными из экспериментов, доказать корректность предложенной структуры баланса энергии на подложке в случае осаждения покрытий с использованием жидкофазной мишени.
5. Получить закономерности изменения структуры баланса энергии на подложке, величины энергии, приходящейся на один осаждённый атом, интенсивности разогрева подложек в зависимости от рабочих параметров МРС.
