Высоковакуумное реактивное магнетронное нанесение пленок оксида алюминия

Abstract

Проведены исследования процессов нанесения пленок оксида алюминия при высоковакуумном импульсном реактивном магнетронном распылении Al мишени в Ar/O2 смеси газов. Установлены зависимости напряжения разряда магнетрона, скорости нанесения и электрофизических характеристик пленок оксида алюминия от концентрации кислорода в Ar/O2 смеси газов. Показано, что при высоковакуумном реактивном распылении Al мишени на зависимости напряжения разряда от концентрации кислорода в камере отсутствует гистерезис. Пленки оксида алюминия с высоким оптическим пропусканием (T > 85 %), диэлектрической проницаемостью ε = 5 – 8, тангенсом угла диэлектрических потерь tgφ = 0.06 – 0.07 на частоте 1.0 МГц и напряженностью электрического поля пробоя (4.0 – 7.0)×10 8 В/м формируются в реактивном режиме работы системы при концентрациях кислорода в Ar/O2 смеси газов более 16.7 %. В этой области скорость нанесения пленок имеет низкие значения. The processes of deposition of aluminum oxide films under low-pressure pulsed reactive magnetron sputtering of an Al target in an Ar/O2 gas mixture have been studied. The dependences of the magnetron discharge voltage, deposition rate, and electrophysical properties of aluminum oxide films on the oxygen concentration in the Ar/O2 gas mixture are established. It is shown that there is no hysteresis in the dependence of the discharge voltage on the oxygen concentration under low-pressure reactive Al sputtering of the target. Aluminum oxide films with high optical transmission, dielectric constant ε = 5– 8, dielectric loss tangent tgφ = 0.06 – 0.07 at a frequency of 1.0 MHz and breakdown electric field strength (4.0 – 7.0) ×10 8 V/m are deposited in the reactive mode of the sputtering system at oxygen concentrations in the Ar/O2 gas mixture of more than 16.7%. In this region, the rate of film deposition is low.