دانلود مقالات ISI درباره کندوپاش مگنترون + ترجمه فارسی

کندوپاش مگنترون(به انگلیسی: Magnetron sputtering) یکی از روشهای لایه نشانی با استفاده از میدان مغناطیسی است که به این وسیله می‌توان پلاسما را تا نزدیکی تارگت آورد. مگنت‌هایی که در نزدیکی یا زیر تارگت اسپاترینگ دیودی قرار داده‌ می‌شود، الکترون‌هایی ساطع شده از کاتد را وادار به چرخش در نزدیکی کاتد می‌کنند. احتمال اینکه یک الکترون در حال چرخش به مولکول‌های گاز برخورد کند و آن‌ها را یونیزه کند، به شدت افزایش می‌یابد، بدون اینکه نیاز باشد فشار گاز بالا برده شود. در ادامه فلز هدف تحت بمباران گاز یونیزه شده قرار می‌گیرد و تعداد زیادی از اتم های هدف را جدا می‌کند. این اتم‌ها روی زیرلایه ته‌نشین شده و جزایری از فلز هدف را روی زیرلایه تشکیل می‌دهند. این جزایر ناپیوسته با ادامه اسپاترینگ به صورت لایه یکپارچه‌ای سطح را می‌پوشانند. باید سیستم واحدی برای کنترل اندازه دانه‌ها، ضخامت لایه، نفوذ لایه و نیز تنظیم بهینه پارامترها تخصیص داده‌ شود. قدرت میدان مغناطیسی و قرار‌دادن مگنت‌ها در نزدیکی کاتد، در کارکرد درست یک منبع لایه‌نشانی اسپاترینگ مگنترونی بسیار اهمیت دارد. از آنجا که پلاسما بسیار متمرکز است، چگالی جریان می‌تواند در سطح کاتد بسیار بالا باشد، بنابراین مقادیر زیادی گرما تولید می‌شود که بطور غیرمؤثری به وسیله تابش حرارتی تلف می‌شود. خنک‌کاری فعال کاتد وسیله‌ای برای کنترل دمای کاتد فراهم می‌کند و مانع از بین رفتن خاصیت آهنربایی مگنت‌های زیر کاتد می‌شود. در کندوپاش مگنترونی کاتد مگنترونی برای رسوب دهی سریع اکسیدهای فلزی و یا لایه های نیترید فلزی، مورد استفاده قرار می گیرد. کاتد مگنترونی، حاوی یک جفت هدف فلزی است. کاتد به منبع تغذیه ی فرکانس متوسط و یا به منبع تغذیه ی dc پالسی وصل می شود که در این حالت، گستره ی فرکانس در حد 10 تا 100 kHz می باشد. واحدهای پالسی دو قطبی به صورت دوره ای ولتاژ مگنترون منفرد را معکوس می کند و بدین صورت موجب خنثی شدن بارهای سطحی می شود. کندوپاش فعال، موجب تولید لایه های اکسیدی و یا لایه های نیتریدی می شود. در هر زمان، یکی از کاتدهای مگنترونی دارای پتانسیل منفی است و به عنوان کاتد کندوپاش، تلقی می شود در حالی که دیگری، نقش آند دارد. پلاریته ی تغییر کننده، موجب می شود تا آند تمیز شود. این مسئله حتی در زمان پوشش دهی نیز مشاهده می شود و بدین صورت، از ایجاد تخلیه ی قوسی، جلوگیری می شود. مگنترون دوگانه، یک راه حل موفقیت آمیز برای مسئله ی "ناپدید شدن آند" می باشد. این بخش نیازمند دو هدف است. یک سیستم دو آنده که هر کدام به یک طرف از منبع ac وصل می شود. هر المان اندی به عنوان یک آند واقعی عمل می کند و کاتدهای کندوپاش شده، به پلاریته ی منبع توان ac عمل می کند. تناوب پیوسته ی ولتاژ و جریان، موجب می شود تا نواحی عایق آند حفظ شوند. سیستم دو آنده، می تواند آندهای پایداری مهیا کند که به صورت دوره ای سطح هدف کاتدی و آندی را تخلیه می کند و از تشکیل قوس، جلوگیری می کند. در مگنترون پالسی، گستره ی فرکانس متوسط برای تولید یک سیستم پوشش وسیع استفاده می شود. از این روش، در تولید لایه های اکسید سیلیسیم و آلومینا، استفاده می شود. تکنولوژی کندوپاش MF بعد از دهه ی 1990 توسعه یافت. این تکنولوژی همچنین برای عمل آوری زیرلایه ها، استفاده می شود. کندوپاش اولین بار در سال 1852 مورد استفاده قرار گرفت. در آن هنگام، شخصی به نام گرو با استفاده از تخلیه الکتریکی توانست لایه فلز را روی کاتد سرد لایه نشانی کند. کندوپاش در ابتدا، عمدتاً برای لایه نشانی فلزات دیرگداز به کار می رفت چرا که لایه نشانی آن ها با روش حرارتی ممکن نبود و به مرور با انجام تغییراتی، برای لایه نشانی مواد دی الکتریک نیز مورد استفاده قرار گرفت. یکی از این تغییرات، استفاده از امواج دارای فرکانس رادیویی بود که اجازه می داد تا دی الکتریک ها بصورت مستقیم لایه نشانی شوند. در ادامه برای بهبود لایه نشانی و بالا بردن آهنگ رشد لایه از میدان مغناطیسی استفاده شد که بواقع انقلابی مهم در گسترش این فن‌آوری بود و موجب شد که مقایسه بین کندوپاش را با روش های دیگری مانند روش تبخیری برای لایه نشانی فلزات، آلیاژها، دی الکتریک ها و دیگر مواد بین کارشناسان به بحث گذاشته شده و به عنوان روشی قابل اعتماد برای لایه نشانی مورد توجه قرارگیرد.