|
Resum:
|
En aquest projecte s'ha estudiat la posada a punt d’un equip comercial ALD per a l’obtenció de
capes primes d'alúmina a escala nanomètrica utilitzant vapor d’aigua i TMA com a precursors.
Per tal de comprovar a bondat de les receptes experimentals aportades pel fabricant així com
comprovar alguns aspectes de la teoria ALD s’han realitzat una sèrie de mostres variant els
diferents paràmetres experimentals, principalment la temperatura de deposició, el nombre de
cicles, la durada del cicle i el tipus de substrat. Per a la determinació dels gruixos nanomètrics de
les capes i per tant dels ritmes de creixement s’ha utilitzat la el·lipsometria, una de les poques
tècniques no destructives capaç de mesurar amb gran precisió gruixos de capes o interfases de
pocs àngstroms o nanòmetres.
En una primera etapa s'han utilitzat els valors experimentals donats pel fabricant del sistema ALD
per determinar el ritme de creixement en funció de la temperatura de dipòsit i del numero de
cicles, en ambdós casos sobre diversos substrats.
S'ha demostrat que el ritme de creixement augmenta lleugerament en augmentar la temperatura
de dipòsit, tot i que amb una variació petita, de l'ordre del 12% en variar 70ºC la temperatura de
deposició. Així mateix s'ha demostrat la linealitat del gruix amb el número de cicles, tot i que no
s’observa una proporcionalitat exacta.
En una segona etapa s'han optimitzat els paràmetres experimentals, bàsicament els temps de
purga entre pols i pols per tal de reduir considerablement les durades dels experiments realitzats a
relativament baixes temperatures. En aquest cas s’ha comprovat que es mantenien els ritmes de
creixement amb una diferencia del 3,6%, 4,8% i 5,5% en optimitzar el cicles en 6,65h, 8,31h, o
8,33h, respectivament. A més, per una d'aquestes condicions s’ha demostrat que es mantenia
l’alta conformitat de les capes d’alúmina.
A més, s'ha realitzat un estudi de l'homogeneïtat del gruix de les capes en tota la zona de dipòsit
del reactor ALD. S’ha demostrat que la variació en gruix de les capes dipositades a 120ºC és com a
màxim del 6,2% en una superfície de 110 cm2. Confirmant l’excepcional control de gruixos de la
tècnica ALD. |