- •Мета роботи
- •Одержання тонких плівок методом катодного розпорошування
- •1. Особливості тліючого розряду
- •2. Катодне розпорошування
- •2.1. Розповсюдження розпорошуваних частинок
- •Одержання тонких плівок методом термічного випаровування
- •1. Загальні зауваження. Закони Ламберта
- •4. Пристрої для термічного випаровування
- •2. Методи очищення поверхні підкладки
- •3. Умови конденсації розпорошуваних частинок
- •Одержання тонких плівок методом магнетронного розпорошування
- •1. Теоретичні обгрунтування методу магнетронного розпорошування
- •1.1. Загальна характеристика методу іонно-плазмового розпорошування
- •1.2. Електроніка плоского магнетрона
- •1.3. Механізм магнетронного розпорошування
- •2. Конструктивні особливості магнетронного розпорошувального приладу (мрп)
- •2.1. Обгрунтування необхідності створення катодного вузла для мрп з двома зонами ерозії
- •2.2. Розробка та дослідження мрп з двома зонами ерозії
- •Завдання до роботи
- •Список рекомендованої літератури
- •Порядок проведення лабораторної роботи
- •1. Будова вакуумного універсального поста вуп-5
- •2. Підготовка установки вуп-5 до роботи
- •3. Проведення експерименту
- •4. Порядок вимкнення вуп-5
- •Додаток Конструктивні особливості приставки мрп з двома зонами ерозії для промислових установок типу вуп-5
- •Вказівки з техніки безпеки при проведенні лабораторної роботи “Одержання тонких плівок методом магнетронного розпорошування”
2. Підготовка установки вуп-5 до роботи
1. Натиснути кнопку "Сеть". Повинна загорітися світлова сигналізація під кнопкою.
2. Підключити водяне охолодження дифузійного насоса, відкривши вентиль водогону.
3. Перевірити положення кнопок на виносному пульті управління вакуумної системи. Всі кнопки повинні бути відтиснутими.
4. Установка ВУП-5 працює в автоматичному та ручному режимах. В даному випадку будемо працювати в ручному режимі. Для цього ввімкнути кнопку "О" на виносному пульті управління.
УВАГА! При роботі в ручному режимі необхідно користуватись мнемосхемою (мал.13.), яка розміщена на виносному пульті управління. Перемикачі з кнопками "БФ" (балон форвакуумний), "ПВ" (попередній вакуум), "ВВ" (високий вакуум), "НВ" (напуск повітря), "О" (ручний режим) можуть бути з залежною та незалежною фіксацією. При роботі з перемикачем з незалежною фіксацією перед натиском слідуючої кнопки необхідно відтиснути натиснуту кнопку.
5. Натиснути кнопку "НФ" (насос форвакуумний). Повинна загорітись світлова сигналізація над кнопкою.
6. Впевнитись, що працює форвакуумний насос. Для цього ввімкнути термопарний манометр, натиснувши кнопку "Д2". Натиснувши кнопку "ПМТ" вакууметра, встановити струм підігрівача манометра ПМТ (Інагр=120 мА) по нижній шкалі стрілкового приладу термопарного вакууметра. Натиснувши кнопку "ФВ" вакууметра виміряти тиск по верхній шкалі стрілкового приладу вакууметра, використовуючи градуйовочну криву ПМТ.
7. Натиснути кнопку "БФ" (балон форвакуумний) на виносному пульті управління.
8. Досягнувши тиску 10-2-10-3 мм рт.ст., ввімкнути кнопку "НД" (насос дифузійний).
9. Процес відкачки установки дифузійним насосом контролювати за допомогою термопарного манометра, натиснувши кнопку "Д4". Через 1.5 год роботи дифузійного насосу термопарний манометр "Д4" повинен показати тиск менший ніж 10-4 мм рт.ст. (стрілка манометра "Д4" виходить за межі шкали). Ввімкнувши кнопку "Д3" (іонізаційний манометр ПМІ), виміряти отриманий тиск на вході дифузійного насосу. Для цього послідовно натискуючи кнопки "Прогрев", "Эмиссия", "Нуль" здійснити прогрів манометра, встановлення необхідного струму емісії та нуля вакууметра відповідно. Після цього послідовно вмикаючи кнопки меж шкали"10-4",
"10-5","10-6","10-7" виміряти залишковий тиск, який повинен дорівнювати ~ 1.10-5 мм рт.ст.
10. За допомогою іонізаційного манометра “Д6” виміряти тиск безпосередньо в робочому об'ємі (РО), який буде відрізнятись від показів “Д3”. Відмітити різницю показів.
11. Залити в уловлювач рідкий азот.
12. Установка готова для проведення досліджень (експерименту).
Мал. 13. Схема вакуумної комутації ВУП-5
3. Проведення експерименту
1. Вимкнути манометри “Д5” та “Д6”.
2. Для встановлення зразка для розпорошування (мідь) та підкладки, на яку буде напорошуватись плівка, натиснути кнопку "НВ" (напуск повітря) на виносному пульті управління та напустити повітря в РО.
3. Зняти скляний ковпак та встановити зразок і підкладку.
4. Надіти щільно ковпак.
5. Натиснути кнопку "ПВ", відкачати РО до тиску ~10-2 мм рт.ст., заміряючи тиск в РО за допомогою ПМТ (“Д1”) - натиснути кнопку “Д1”.
6. Вимкнути іонізаційний манометр “Д3”.
7. Ввімкнути кнопку "ВВ" (високий вакуум) та відкачати РО до тиску ~ 10-5 мм рт.ст. (вимірювати манометром “Д3”).
8. Відкрити вентиль балона з аргоном. Манометр на балоні повинен показувати тиск аргону до 1 атм.
9. Натиснути кнопки "Пульт" та "Натекатель". Ручкою “Напуск” напустити в РО аргон, регулюючи напуск приладом "2 кV" та контролюючи тиск за термопарним манометром “Д5”. Перекриваючи заслінкою 6 (мал. 12.) вхід дифузійного насосу, добитись сталого тиску аргону Р=1×10-2 - 5×10-3 мм рт.ст.
10. Ввімкнути блок живлення системи охолодження магнетронного пристрою.
11. Встановити ключ К (мал. 14.) в положення 1. При цьому в РО виникне розряд змінного струму. На змінному струмі провести очищення підкладки та розпорошуваного матеріалу на протязі 3-5 хвилин.
12. Ввімкнути блок живлення магнетрона (УИП-1). Перемкнувши перемикач К в положення 2 досягти струму розряду »200 мА шляхом регулювання напруги та додатковим змінним опором R (мал. 14.). Провести напорошування плівки на протязі 3-5 хвилин.
13. Після завершення напорошування вимкнути блок живлення магнетрона УИП-1 - ключ К поставити в середнє положення.
14. Вимкнути блок живлення системи охолодження магнетронного пристрою.
15. Вимкнути блок живлення системи напуску (кнопки "Напуск" та "Натекатель").
16. Вимкнути манометр Д5.
17. Натиснути кнопку "НВ", напустити повітря в РО та дістати підкладку з напорошеною плівкою.
Мал. 14. Електрична схема живлення МРП
