温度对沉积过程和沉积薄膜的质量有重要影响。
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。温度也会影响薄膜的结构,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,从而降低薄膜的缺陷密度。基底温度越高,薄膜越致密,表面反应也会增强,从而改善薄膜的成分。
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),其中σ为薄膜的应力,E为薄膜材料的杨氏模量,α为薄膜材料的热膨胀系数,T为基底温度,T0为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。
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。
必须考虑沉积过程中的污染问题。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,某些材料可能会在沉积过程中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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