Reactive magnetron sputtering CrCuO films

Předmětem této práce jsou měření vlastností tenkých vrstev materiálu na bázi Cr-Cu-O, které byly připraveny pomocí pulzní reaktivní magnetronové depozice s využitím duálního magnetronu. Byl zkoumán vliv parciálního tlaku kyslíku na vlastnosti deponovaných vrstev. Jednotlivé vrstvy byly připraveny při konstantní výkonové hustotě v pulzu 30 W×cm-2, teplotě substrátu T = 500°C, s opakovací frekvencí fr = 20 kHz, ve směsi Ar + O2 o celkovém tlaku pT = 1,5 Pa. Bylo zjištěno, že vrstvy připravené za nižších parciálních tlaků kyslíků (pO2 = 0,04 ÷ 0,12 Pa) vykazují vyšší tvrdost (HIT = 12,4 ÷ 12,1 GPa) i drsnost (Ra = 82 ÷ 95 nm). Vrstvy připravené za vyšších tlaků (pO2 = 0,45 ÷ 1,5 Pa) byla u tenkovrstvých materiálů naměřena tvrdost (HIT = 6,3 ÷ 4,1 GPa) i drsnost (Ra = 1,3 ÷ 5,8 nm) nižší. S rostoucím parciálním tlakem kyslíku docházelo k poklesu depoziční rychlosti z hodnoty aD = 91,8 nm×min-1 pro pO2 = 0 Pa až na hodnotu aD = 22,5 nm×min-1 pO2 = 1,5 Pa.Katedra fyzikyObhájenoThe subject of this paper are measurements of the properties of thin Cr-Cu-O films, which were prepared by pulsed reactive magnetron sputtering with dual magnetron system. The influence of oxygen partial pressure on the properties of deposited Cr-Cu-O films was investigated. The films were prepared at a constant target power density in pulse 30 W×cm-2, substrate temperature T = 500 ° C, repetition frequency fr = 20 kHz in Ar + O2 gas mixture at the total pressure pT = 1.5 Pa . It has been found that thin films sputtered at lower oxygen partial pressure (pO2 = 0.04 ÷ 0.12 Pa) exhibit high hardness (HIT = 12.4 ÷ 12.1 GPa) and roughness (Ra = 82 ÷ 95 nm). For sputtering at higher pressures (pO2 = 0.45 ÷ 1.5 Pa) lower values of hardness (HIT = 6.3 ÷ 4.1 GPa) and roughness (Ra = 1.3 ÷ 5.8 nm) were measured. The deposition rate decreased with increasing partial pressure of oxygen from aD = 91,8 nm×min-1 (pO2 = 0 Pa) down to aD = 22,5 nm×min-1 (pO2 = 1,5 Pa