温度在沉积过程和薄膜质量中起着至关重要的作用。了解温度如何影响沉积的各个方面有助于获得更好的薄膜稳定性、质量和均匀性。
温度如何影响沉积？需要考虑的 4 个关键因素
1.沉积温度
沉积温度是指沉积过程中基底的温度。
沉积温度越高，MoS2 薄膜越稳定。
薄膜的稳定性随沉积温度的升高而增加。
200 °C 被认为是薄膜稳定性的一个拐点。
温度还会影响薄膜的结构，主要与硫和薄膜的生长机制有关。
2.基底温度
沉积过程中的基底温度会影响薄膜的质量。
提高基底温度有助于补偿薄膜表面的悬浮键。
这将导致薄膜缺陷密度的降低。
基底温度越高，薄膜越致密。
表面反应增强，薄膜的成分得到改善。
3.薄膜的应力
沉积薄膜的应力可用公式计算：σ = E x α x (T - T0)。
在此公式中，σ 是薄膜的应力。
E 是薄膜材料的杨氏模量。
α 是薄膜材料的热膨胀系数。
T 是基底温度。
T0 是基底材料的热膨胀系数。
基底温度会影响薄膜的应力。
4.沉积速率
沉积速率是溅射材料沉积到基底上的速率。
它影响沉积薄膜的厚度和均匀性。
可对沉积速率进行优化，以达到所需的薄膜厚度和均匀性。
其他考虑因素
除温度外，其他因素如工作压力、粘附性能、靶材与基底之间的结合能、撞击物质的能量、吸附活化能、解吸活化能和热扩散也会影响沉积过程中的成核密度和平均核量。
沉积过程中的污染是另一个需要考虑的重要因素。
污染可能来自沉积室中的残留气体、源材料中的杂质以及基底表面的污染物。
要最大限度地减少污染，需要清洁的沉积环境和高纯度的源材料。
基底材料的兼容性也至关重要。
基底材料的选择会影响薄膜的特性和附着力。
某些沉积工艺可能无法与所有材料兼容。
某些材料在沉积过程中可能会发生不希望发生的反应。
选择一种能承受沉积条件并能与薄膜材料适当相互作用的基底材料非常重要。
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