Publication:
Properties of millisecond-scale modulated pulsed power magnetron discharge applied for reactive sputtering of zirconia

Дата
2021
Авторы
Kaziev, A. V.
Kolodko, D. V.
Sergeev, N. S.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт лазерных и плазменных технологий
Стратегическая цель Института ЛаПлаз – стать ведущей научной школой и ядром развития инноваций по лазерным, плазменным, радиационным и ускорительным технологиям, с уникальными образовательными программами, востребованными на российском и мировом рынке образовательных услуг.
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
Выпуск журнала
Аннотация
The electrical properties of a modulated pulsed power (MPP) magnetron discharge were experimentally and theoretically studied in case of reactive sputtering of metallic zirconium target in argon/oxygen mixtures. The high-power pulsing was assisted by pre-ionization provided by a low-power direct current (DC) magnetron discharge filling the pulse-off period. The ranges of stable discharge operation parameters (applied voltage and oxygen flow rate) were determined for pulse-on time of 3 ms and pulse-off time 100-1000 ms. The maximum stable peak power density was 2.1 kW cm(-2). Strong dependence of the MPP discharge current waveforms on the pulse-off time was found, indicating the important role of the pre-ionizing DC discharge. In presence of oxygen, discharge peak current was observed with characteristic width up to 1.5 ms, followed by non-reactive-like plateau region. For theoretical treatment of the observed discharge current behavior, we modified the well-known Berg model of reactive sputtering by introducing the terms required for adequate description of time-dependent poisoning and sputtering processes. The reactive ion implantation term was also transformed to account for the process saturation at high ion current densities. Calculation results from the modified Berg model demonstrated good agreement between our experimental observations of discharge current evolution and target poisoning dynamics in the timescale of milliseconds.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Properties of millisecond-scale modulated pulsed power magnetron discharge applied for reactive sputtering of zirconia / Kaziev, AV, Kolodko, DV, Sergeev, NS // Plasma Sources Science and Technology. - 2021. - 30. - № 5. - 10.1088/1361-6595/abf369
URI
https://www.doi.org/10.1088/1361-6595/abf369
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85105954293&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000648709200001
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/24151
Коллекции
Публикации