CS219142B1 - Způsob výroby anorganických amorfních nebo polykrystalíckých vrstev - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výroby tenkých anorganických vrstev. Vynález řeší způsob výroby anorganických amorfních nebo polykrystalických tenkých vrstev nebo soustavy takových vrstev. Podstaty vynálezu·: způsob výroby anorganických amorfních nebo polykrystalíckých vrstev o tloušťce v rozmezí 0,001 až 500 mikrometrů, nebo· soustavy takových vrstev, naparováním nebo naprašováním kovů, křemíku, jejich slitin nebo· sloučenin za absolutního tlaku v rozmezí 0,01 až 100 Pa, naparováním nebo naprašováním v plynném prostředí látky obecného vzorce XYm, kde symbol X značí atom antimonu, arsenu, dusíku, molybdenu, niobu, síry, selenu, tantalu, thalia, teluru, uranu, vanadu, vizmutu nebo wolframu, Y představuje atom halogenu a m jest číslo celé v hodnotě 1 až 6, a jejíž parciální tlak je v rozmezí 0,01 až 50 Pa.

Description

Vynález se týká způsobu výroby anorganických amorfních nebo póly krystalických tenkých vrstev nebo soustav takových vrstev.

V současné světové technice se při výrobě tenkých anorganických -vrstev používá různých postupů, jako například naparování pevných látek za sníženého tlaku obvykle nižšího než 0,01 Pa, dále naprašování pevných látek ionty inertních plynů jako jsou argon, helium za tlaku obvykle 0,1 až 10 Pa a také naprašování za přídavné reaktivní atmosféry, například silanu či metanu aj. Nitridy a kysličníky se obvykle připravují též reaktivním naprašováním, nebo reaktivním naparováním v atmosféře např. kyslíku, dusíku nebo čpavku [International Conference on Metallurgical Coatings, San Diego 1980, Thin solid Films 72 (1980] 873]. Dále se často užívá teplotního rozkladu plynných sloučenin či nanášení vrstev v doutnavém výboji plasmy. Amorfní křemík s proměnnou elektrickou vodivostí lze připravit naprašováním křemíku v atmosféře sestávající z argonu s příměsí fluoridu křemičitého SiF4 a fluoridu boritého BFs nebo/a fluoridu fosforečného PFs [H. Matsamura a další: J. Appl. Phys. 51 (1981) 291].

Dále jo žílám 'způsob výroby amorfní nebo polykrystalické tenké vrstvy, při kterém se na plynnou směs fluoridu nebo chloridu kovu čtvrté, páté nebo šesté skupiny periodické soustavy s orgonem, dusíkem, kyslíkem, neonem nebo vodíkem, nebo/a s fluoridem, chloridem nebo hydridem vhodných látek působí při tlaku 10“⁶ áž 500 Pa doutnavým výbojem o frekvenci v rozmezí 0 až 10¹⁰ Hz. Tento výrobní postup je však v některých směrech omezen, neboť pomocí doutnavého výboje není možno nanést vrstvu ze všech vhodných směsí plynů, a některé vlastnosti vrstev, jako množství zabudovaného vodíku při rozkladu silanu při dané teplotě podložky je možno jen nesnadno ovlivňovat.

Další poznatky ukázaly, že je účelné a potřebné vyřešit nový technologický postup využívající výhodných vlastností fluoridů a chloridů některých kovů, prostý výše uvedených omezení.

Uvedený cíl byl dosažen tímto vynálezem, jehož předmětem je způsob výroby anorganických amorfních nebo polykrystalických vrstev o tloušťce v rozmezí 0,001 až 50 mikrometrů nebo soustavy takových vrstev, napařováním nebo naprašováním kovů, jejich slitin nebo jiných látek za absolutníiho tlaku v rozmezí 0,01 až 100 Pa. Podstatou vynálezu je pracovní postup, při kterém se naparování nebo naprašování provádí v plynném prostředí látky obecného vzorce XY_m, v níž symbol X značí atom antimonu, arsenu, dusíku, molybdenu, niobu, síry, selénu, tantalu, thalia, teluru, uranu, vanadu, vizmutu nebo wolframu, Y znamená atom halogenu a m jest číslo celé o hodnotě 1 až 6, a jejíž parciální tlak je v rozmezí 0,01 až 50 Pa.

Vynález je založen na poznatku, že v porovnání se současným stavem světové techniky jsou látky obecného vzorce XY_m podle tohoto vynálezu bezpečnější, z pracovního hlediska i výhodnější a z hlediska fyzikálních vlastností vrstev mají lepší účinek. Podle zvolených pracovních podmínek mohou být při přiměřené spotřebě elektrické energie podle libosti napařeny nebo naprášeny bud amorfní, nebo polykrystalické vrstvy o tloušťce v rozmezí 0,001 až 50 mikrometrů.

Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujícího příkladu provedení, který objasňuje podstatu vynálezu, aniž by ho jakýmkoliv způsobem omezoval.

Příklad

V diodovém vysokofrekvenčním naprašovacím systému s elektrodami o průměru 8 centimetrů vzdálenými od sebe 10 cm, se z terče čistého křemíku naprašuje fluorizovaný amorfní křemík, popřípadě slitina křemíku s antimonem, pomocí směsi argonu s přísadou fluoridu křemičitého a fluoridu antimonitého, při absolutním tlaku 0,1 až 10 Pa a při výkonu 10 až 1000 W, a to na podložku ze skla, keramiky, kovu nebo plastické hmoty, která má teplotu v rozmezí 18 až 500 °C. Směs argonu s fluoridem křemičitým a fluoridem antimonitým obsahuje 50 až 99,99 % hmotnostních argonu a fluoridu křemičitého. Tímto postupem vznikne amorfní látka, která je teplotně stálá až do hranice přibližně 600 °C, a jejíž elektrickou vodivost je možno měnit v rozmezí několika řádů; při tom se zvýšeným růstem koncentrace fluoridu antimoničného je možno polohu absorpční hrany posunout k větším vlnovým délkám.

Claims (1)

1. Způsob výroby anorganických amorfních nebo polykrystalických vrstev o tloušťce v rozmezí 0,001 až 500 mikrometrů nebo soustavy takových vrstev, napařováním nebo naprašováním kovů, křemíku, jejich slitin nebo sloučenin za absolutního^ tlaku v rozmezí 0,01 až 100 Pa, vyznačený tím, že naparování nebo naprašování se provádí v plynném prostředí látky obecného vzorce XY_m, v níž symbol X znáči atom antimonu, arsenu, dusíku, molybdenu, niobu, síry, selenu, itantalu, thalia, teluru, uranu, vanadu, vizmutu nebo wolframu, Y představuje atom halogenu a m jest číslo celé Oí hodnotě 1 až 6, a jejíž parciální tlak je v rozmezí 0,01 až 50 Pa.