تهیه و ارزیابی لایه های نازک تنگستن، نیترید تنگستن و اکسید تنگستن در سیستم کندوپاش مغناطیسی

لایه های نازک تنگستن، نیترید تنگستن و اکسید تنگستن در سیستم کند و پاش مغناطیسی جریان مستقیم لایه نشانی شدند. در ابتدا لایه های نازک تنگستن تحت فشارهای گاز بی اثر مختلف تهیه شدند. آنالیز پراش اشعه ایکس نمونه ها نشان داد که همگی شامل فازهای wo3 و –wb بودند در حالیکه در یک فشار بهینه، مقدار فاز 3wo به حداقل رسید. مقادیر پهنای پیک (xrd-fwhm) برای فاز (111) –wb با افزایش فشار کند و پاش، کاهش یافت و در یک فشار بهینه به حداقل رسید. فشار بهینه بدست آمده معادل 8×10-3 torr بعنوان فشار پایه برای تهیه لایه های نازک نیترید و اکسید تنگستن مورد استفاده قرار گرفت.لایه های نازک نیترید و اکسید تنگستن تحت نسبتهای مختلف فشار ) , p( n2/ar) p(o2/ar و در فشار کل ثابت، تهیه شدند. فشار کل محفظه در حین لایه نشانیtorr 9×10-3 و نسبتp(n2/ar) در ناحیه0.4-5 و p(o2/ar) در ناحیه 0.25-2.5تغییر کرد. با ورود مقدار کمی از گازهای واکنشی به محفظه کند و پاش، پیکهای مربوط به فاز تنگستن حذف شده و پیکهای مربوط به فازهای نیترید تنگستن و اکسید تنگستن دیده شدند. با افزایش بیشتر مقدار گاز واکنشی ورودی به سیستم، لایه های نازک به تدریج حالت نظم کریستالی خود را از دست داده و در نهایت حالت آمورف پیدا کردند. زبری سطح نمونه های نیتریدی و اکسیدی با افزایش فشار نسبی گاز واکنشی افزایش یافت. علت از دست دادن نظم کریستالی و افزایش زبری سطح لایه های نازک با افزایش فلوی گاز واکنشی، به کاهش انرژی جنبشی ذرات رسیده به سطح نسبت داده شد درحالیکه تغییر نظم کریستالی و افزایش زبری سطح لایه های نازک اکسیدی در مقایسه با لایه های نازک نیتریدی، بیشتر به فشار نسبی گاز واکنشی وابسته بود.