Projekti / Programi
Samoorganizacija plazme v razelektritvah magnetronskega naprševanja
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.09.05 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
Vakuumistika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
magnetronsko naprševanje, naprševanje pri visoki pulzni moči, HiPIMS, DCMS, RFMS diagnostika plazme
Raziskovalci (11)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
18271 |
dr. Miha Čekada |
Materiali |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
441 |
| 2. |
35463 |
dr. Aljaž Drnovšek |
Materiali |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
97 |
| 3. |
15601 |
Jožko Fišer |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
12 |
| 4. |
28480 |
dr. Ita Junkar |
Medicina |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
288 |
| 5. |
15703 |
dr. Janez Kovač |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
673 |
| 6. |
10429 |
dr. Miran Mozetič |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
1.353 |
| 7. |
26463 |
dr. Matjaž Panjan |
Elektronske komponente in tehnologije |
Vodja |
2020 - 2024 |
224 |
| 8. |
09090 |
dr. Peter Panjan |
Materiali |
Upokojeni raziskovalec |
2020 - 2024 |
792 |
| 9. |
15604 |
Tomaž Sirnik |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
0 |
| 10. |
39921 |
Uroš Stele |
|
Tehnični sodelavec |
2020 - 2024 |
2 |
| 11. |
20048 |
dr. Alenka Vesel |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2020 - 2024 |
689 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.753 |
Povzetek
Ozadje Eden najpogosteje uporabljenih plazemskih postopkov za nanašanja iz parne faze je magnetronsko naprševanje. Ta metoda omogoča nanašanje večine elementov iz periodnega sistema. Magnetronsko naprševanje je zelo vsestranska tehnika, zato je pomembna na številnih tehnoloških področjih, kot so mikroelektronika, optika, inženirstvo površin in druga. V praksi se uporablja več režimov magnetronskega naprševanja - enosmerni (DCMS), pulzni (HiPIMS) in oscilatorni (RFMS). Vsak od teh režimov ustvari specifično plazmo in posledično različne lastnosti tankih plasti. V zadnjih letih se je naše razumevanje magnetronske plazme dramatično spremenilo. Za magnetronsko naprševanje je veljalo, da je plazma azimutno homogena. Slikanje s hitrimi kamerami pa je pokazalo, da magnetronska plazma tvori samoorganizirane strukture v vseh načinih magnetronskega delovanja. Plazma je zgoščena v več območjih trikotnih oblik, imenovanih ionizacijske cone, ki so pogosto urejene v periodične ali polperiodične vzorce. Prisotnost ionizacijskih con pomembno vpliva na magnetronsko razelektritev in posledično na nanašanje tankih plasti. Cilji Cilj projekta je raziskati procese, povezane s samoorganizacijo plazme v razelektritvah magnetronskega naprševanja. Bolje želimo pojasniti osnovne mehanizme, ki povzročajo in urejajo nastanek ionizacijskih con ter povezavo teh struktur s transportom in energijo razpršenih delcev. Projekt bo osredotočen na naslednje naloge: (i) proučevanje lastnosti samoorganizacije plazme v režimih DCMS, HiPIMS in RFMS, (ii) raziskovanje dinamike plazemskih struktur in (iii) analiza energije in transporta ionov stran od katode. Na podlagi teh poskusov bomo poskušali sestaviti splošen model, ki bi pojasnil samopostavitev, samoorganizacijo in dinamiko ionizacijskih con. Končni cilj je postaviti smernice pri nanašanju tankih plasti z nadzorovanjem plazemskih parametrov. Pristopi V projektu nameravamo uporabiti edinstvene pristope za razjasnitev narave plazemske samo-organizacije. V prvem delu projekta bomo preučevali lastnosti ionizacijskih con in njihovo dinamiko s pomočjo električnih sond in visokohitrostnih kamer, ki omogočajo slikanje z mikrosekundno ločljivostjo. Preučili bomo lastnosti plazme za različne režime (enosmerni, pulzni in oscilajoči) in parametre razelektritve (tj., tlak plina, material tarče in električne napetosti na katodi). Namen je določiti parametre, ki igrajo ključno vlogo pri oblikovanju in stabilnosti ionizacijskih con. V drugem delu projekta se bomo osredotočili na energijo in transport ionov stran od magnetrona. Za te poskuse bomo uporabili napredni masni in energijski spektrometer, ki je sposoben izmeriti časovno odvisne tokove ionov. S temi meritvami bomo poskusili pokazati povezavo med emisijo ionov in ionizacijskimi conami. Vpliv Predlagani projekt je pomemben za osnovno razumevanje magnetronskih razelektritev, kakor tudi na širšo uporabo tehnike magnetronskega naprševanja. Pojasnitev fizike magnetronskih razelektritev bo koristna za boljši nadzor procesov nanašanja in posledično za rast tankih plasti in za njihove lastnosti. Na ta način bodo raziskave imele širši praktičen vpliv, saj je magnetronsko naprševanje pomembna tehnika na mnogih tehnoloških področjih. Različne magnetne razelektritve so povezane s samoorganizacijo plazme. Ugotovitve projekta bi morale biti koristne na področju Hallovih pogonov (ali ionskih pogonov), ki se uporabljajo za pogon vesoljskih plovil. V teh napravah tudi nastajajo vrteče se ionizacijske cone, ki pa so nezaželene, saj povzročajo nelinearno obnašanje potiska. Razumeti pojave, povezane s samoorganizacijo plazme, bo torej koristno za številna področja plazemskih raziskav.
