Reunión Santander EURECA : IMM 16 de Noviembre de 2007 Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)

Reunión Santander EURECA : IMM

16 de Noviembre de 2007

Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)

Estructura de la presentación.

Sistema de crecimiento de Au y Mo.

Protocolo de crecimiento.

Propiedades estructurales:

- Topografía mediante AFM.

- XRD: Cristalinidad.

Crecimiento Au: Nuevo sistemaAu mediante Sputtering triodo.

Vcátodo = de –2kV a –1kV.

Potencial de plasma = 35 V.

Tasa de crecimiento = 1,5Å/s a 2,5Å/s .

Hconfinamiento 10 Oe.

Pbase 10-8 mbar

Substratos de Si y de vidrio.

PAr =8 x 10-3 mbar

Magnetrón

Crecimiento Mo : Protocolo de crecimiento

Mo mediante Magnetrón.

Vcátodo = 210 W.

Tasa de crecimiento = 7Å/s a 9Å/s .

Pbase 10-8 mbar

Substratos de Si y de vidrio.

PAr = 2-10 x 10-3 mbar

CÁTODO REFRIGERADO!

Protocolo de crecimiento:

-Limpieza de cátodo 5min y calculo de tasa.

-Transferencia de muestra cuando P base < 1.5 x 10-6 mbar

-Se deja magnetrón encendido durante la transferencia y se cuenta el tiempo.

Crecimiento Mo : Protocolo de crecimiento

Mo mediante Magnetrón. Tasa de crecimiento = 7 Å/s a 9Å/s. (Inficón escalón por AFM)

Pbase 10-8 mbar

Substratos de Si y de vidrio.

PAr = 2-10 x 10-3 mbar

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

5000

10000

1.5e 4

2e 4

2.5e 4

Topography [nm]

Num

ber

of e

vent

s

Crecimiento Mo Mo mediante Magnetrón a Potencia Constante Vcátodo = 210 W ctes= Pot = cte= I(Corriente Iones)xV(E. inicial Átomos magnetrón) Tasa de crecimiento = 7 Å/s a 9Å/s. (Inficón escalón por AFM)

Pbase 10-8 mbar

Substratos de Si y de vidrio.

PAr = 2-10 x 10-3 mbar

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 126,3

7,0

7,7

8,4

9,1

9,8

350

400

450

Vol

taje

RF

(V)

Potencia : 210W

Tasa(A/s)= 6.37+0.27xPresion(x10-3mbar)

Presión (x10-3mbar)

Tas

a (A

/s)

Vcátodo = 210 W = 210 I(Corriente Iones)x V(Energía)Tasa = f(Energía, Corriente Iones)

Mínimo de energía inicial

Molibdeno: AFM P(Ar)=2*10-3 mbar

380nm

RMS(programa) ~ 0.27 nm

0 0.5 1 1.50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

X[µm]Z

[nm

]

Molibdeno: AFM P(Ar)=8*10-3 mbar

320nm

RMS(programa) ~ 0.37 nm

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

X[µm]

Z[n

m]

Molibdeno: AFM P(Ar)=1*10-2 mbar

160nm

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

500

1000

1500

2000

Topography [nm]

Num

ber

of e

vent

s

RMS(programa) ~ 0.37 nm

45nm

Molibdeno: AFM Antes vs Ahora

220nm200nm

0 100 200 300 400 500 600 7000

1

2

3

4

5

6

X[nm]

Z[n

m]

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

X[µm]

Z[n

m]

RMS(programa) ~ 0.4 nm RMS(programa) ~ 3.5 nm

Molibdeno vs Substrato: AFM

220nm

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

X[µm]

Z[n

m]

RMS(programa) ~ 0.4 nm

190nm

0 100 200 300 400 500 600 7000

1

2

3

4

5

6

7

8

X[nm]

Z[Å

]

RMS(programa) ~ 0.4 nm

Au(de –1 kV a –2kV): AFM

400nm

0 0.5 1 1.50

2

4

6

8

10

X[µm]Z

[nm

]

RMS(programa) ~ 5 nm

40 60 80 100 120 140

10000

100000

1000000

1E7

1E8

1E9

1E10

Au(222)

Au(311)Au(200)

Au(111)

I(a

u)

2(º)

Vc=-2 KV

Espectro XRD –2kV.

30 40 50 60 70 8010000

100000

1000000

1E7

1E8

1E9

1E10

I(a

u)

2(º)

AuB211 AuB2151 AuB2_21

XRD Au distintos kV.

1,0 1,5 2,04,050

4,055

4,060

4,065

4,070

4,075

4,080

Au Bulk

a Au

(A)

Vc KV)

a

Parámetro de red de Au

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

100000

1E7

1E9

100000

1E7

1E91000

100000

1E7

1E9

100000

1E7

1E91000

100000

1E7

1E9

X Axis Title

Mo1e2

Mo8e3

Mo6e3

Mo4e3

Mo2e3

Mo a diferentes presiones, 210W.

2,0x10-3 4,0x10-3 6,0x10-3 8,0x10-3 1,0x10-2

3,145

3,150

3,155

3,160

3,165

3,170

3,175

40,15

40,20

40,25

40,30

40,35

40,40

40,45

40,50

40,55

Mo Bulk

a(A

)

P(mbar)

a

2T

he

ta

Parámetro de red de Mo.Contribuciones a las tensiones:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 126,3

7,0

7,7

8,4

9,1

9,8

350

400

450

Vol

taje

RF

(V)

Potencia : 210W

Presión (x10-3mbar)

Tas

a (A

/s)

Potencial de cátodo:

Frenado del plasma

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Presión (x10-3mbar)