টাইটানিয়াম নাইট্র্রাইড ফিল্মস

স্পুটার বা স্পপিত হলে টাইটানিয়াম একটি খুব প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু যা সহজেই নাইট্রাডাইড, অক্সাইড বা কারবাইড তৈরি করে। টাইটানিয়াম নাইট্রেড (টিআইএন) এর একটি NaCl কাঠামো রয়েছে যা একটি বিস্তৃত গঠন ব্যবধানের উপর স্থিতিশীল। একটি নকল ক্যারিয়ারের কম নাইট্রোজেন কন্টেন্ট (যেমন argon) এও টিআই ₂ এন ফেজ সম্ভব।

টাইটানিয়াম নাইট্র্রাইডের একটি উচ্চ কঠোরতা এবং জারা এবং উচ্চ তাপ প্রতিরোধক বিশুদ্ধ টিআই তুলনায় কিছুটা কম বিরুদ্ধে একটি উচ্চ প্রতিরোধের আছে। তীক্ষ্ণ তীর্থ ফিল্মগুলির তুলনায় তিরিশটি তাত্ত্বিক দৃঢ়তা প্রদর্শন করতে পারে এবং দ্বন্দ্বের বাল্ক মূল্যের তুলনায় অনেক কম প্রতিরোধক্ষমতা প্রদর্শন করতে পারে। টিআইএন চলচ্চিত্রগুলির সবচেয়ে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি ড্রিলস এবং মিলস এবং টুল ইস্পাত বা উচ্চ গতির ইস্পাত থেকে তৈরি টুল বিটগুলির মত কাটিয়া সরঞ্জামের সুরক্ষা। টিআইএন চলচ্চিত্রগুলি বাঁক ও মিলে যাওয়ার জন্য হার্ড মেটাল সন্নিবেশগুলি প্রায়ই একটি বহুমুখী আবরণে বাইরের সর্বোচ্চ স্তর। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য CVD একই সময়ে খুব বড় ব্যাচগুলি পোঁচা সম্ভাবনা কারণে সবচেয়ে ব্যবহারযোগ্য জমা পদ্ধতি হয়।

মাইক্রো ইলেকট্রনিক্স TiN মধ্যে কম resistivity এর জন্য MOS কাঠামোর একটি গেট ধাতু হিসাবে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু একটি বিস্তার বাধা হিসাবে। Stoichiometric (টিআই / এন = 1) TiN অত্যন্ত visually সোনার অনুরূপ এবং এটি ঘড়ি এবং অন্যান্য বস্তুর জন্য আলংকারিক coatings জন্য জনপ্রিয় করে তোলে। টাইটানিয়াম নাইট্রেডটি জীববৈচিত্র্য উপাদান এবং এই সম্পত্তিটি ঔষধের অ্যাপ্লিকেশনের একটি বৃহৎ ক্ষেত্রকে বৃদ্ধি করেছে, যেমন অস্ত্রোপচার রোপন একটি বাণিজ্যিক, tribological TiN আবরণ (Balinit ® A) এর বৈশিষ্ট্যের বৈশিষ্টগুলি হল ২300 এইচভির একটি কঠোরতা এবং 600 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত তাপীয় স্থায়িত্ব। বড় শিল্পের স্বার্থ এবং টিআইএন পাতলা ছায়াছবির জন্য বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রায়ই তাদের জনপ্রিয় গবেষণা বস্তুগুলি তৈরি করে, যেখানে অনেকগুলি PVD- পদ্ধতি পরীক্ষা করা হয় এবং এর ফলে চলচ্চিত্রের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছে।

ঘন ঘন ব্যবহৃত পিভিডি পদ্ধতির কিছু সাধারণ উদাহরণ হল ইলেক্ট্রন মরীচি বাষ্পীভবন, ম্যাগনেট্রন স্পুতারিং, এবং ক্যাথোডিক আর্ক বর্ধন। একটি তাইওয়ানীয় গ্রুপ একটি প্রতিক্রিয়াশীল ঠালা ক্যাথোড স্রাব আয়ন-কলাই (এইচসিডি-আইপি) টেকনিক দ্বারা TiN জমা পড়া হয়েছে। এই পদ্ধতিতে একটি আরএফ হোল ক্যাথোড একটি তী-ক্রসবিবলের ইলেক্ট্রন মরীচি বাষ্পের জন্য একটি উচ্চ-বর্তমান নিম্ন ভোল্টেজ ইলেক্ট্রন বন্দুক এবং ধাতু পরমাণু এবং গ্যাস (আর এবং এন ₂ ) অণুগুলির যুগপত আয়নীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয় । সাধারণত বন্টনের শর্তগুলি 6 কেডব্লিউর একটি আরএফ শক্তি, 0.29 পাউন্ড (২২ মিটার) এবং ২40 ভোলার একটি ডিসি স্তরবিশিষ্ট পক্ষপাতের কার্যকরী চাপ।

প্রাপ্ত টিআইএন চলচ্চিত্রের পছন্দসই অভিযোজন বিশেষতঃ 1 μm এর তুলনায় চলচ্চিত্র নির্মাতা জন্য সবচেয়ে বন্টন শর্ত ছিল। চলচ্চিত্রের কঠোরতা TIN টেক্সচারের সমবায় বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং এটি ২8 জিপিএ-তে সংশ্লেষিত হয় যা সহগামী ঐক্যবদ্ধ একতা। এই দলটি স্নায়ুটি তীব্র তীব্র তুষারধ্বসিত চলচ্চিত্রে অগ্রাধিকারভিত্তিক এনিয়েশন বোমার প্রভাবকে পক্ষপাতের ভোল্টেজ, ডিপোশন পাওয়ার এবং নাইট্রোজেন আংশিক চাপের পরিবর্তনের মাধ্যমেও অধ্যয়ন করেছে। আয়ন বোমাটি স্ট্রেন সংগ্রহ বা গ্লাস ক্ষতির কারণ খুঁজে পাওয়া যায় এবং নিম্ন বন্টন তাপমাত্রার পছন্দসই অভিযোজন নির্ধারণ করা হয় যা এইসব ঘটনাগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়। পছন্দসই অভিযোজন স্ট্রেন সঞ্চয়ের এবং জালের বুনানি ক্ষতি অভিযোজন এ বিকাশ। কোন আয়ন বোমাবাজ উপস্থিত হয় যখন thermodynamically অনুকূল পরিপন্থি। তদুপরি, গোষ্ঠী তদন্ত করেছিল যে টিআইএন চলচ্চিত্রের বহিঃপ্রকাশ কীভাবে বন্টন তাপমাত্রা, জমা দেওয়ার সময় এবং আয়ন বোমাবাজি দ্বারা প্রভাবিত হয়। তারা উপসংহারে বলে যে দীর্ঘ জমাশের সময় বা উচ্চ তাপমাত্রা এবং আংশিক বোমা বিস্ফোরণের পরিমাণ উচ্চতা কমিয়ে দেয় এবং আয়ন বোমাবর্ষণ শস্যের আকার ও পছন্দসই অবস্থানকে প্রভাবিত করে। গাঢ় ছায়াছবি উচ্চ টুকরো coefficients সঙ্গে বড় শস্য বা ছোট শস্য আছে।

প্রতিক্রিয়াশীল Magnetron sputtering জন্য বাণিজ্যিক কৌশল ঘন ঘন TIN চলচ্চিত্র উদ্ধৃত জন্য প্রয়োগ করা হয়েছে। গুরুভেনেট আল আল একটি ডিসি প্ল্যানার ম্যাগনিট্রন সিস্টেমের সি উপসর্গগুলি জমা করে TiN ছায়াছবিগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির উপর আয়ন বোমাবাজী এবং স্তরবিন্যাসের অভিযোজনের চর্চা করেছেন। সি substrates নেভিগেশন নেতিবাচক পক্ষপাত সঙ্গে 0.1 পাচ এর একটি মোট চাপ এ জমা ফিল্ম তীর্থ একটি পছন্দসই অভিযোজন ছিল যখন এটি সি substrates জমা জমা চলচ্চিত্র জন্য TiN ছিল। বীজটি +20 V থেকে নেতিবাচক মান হ্রাস করার সময় শস্যের আকার হ্রাস পায় কিন্তু তারপর -60 V. এর উপর অনুপস্থিতির জন্য প্রায় স্থির হয়। নেতিবাচক প্রবণতা এ সি এর চেয়ে সি এর চেয়ে ছোট ছিল। প্রতিক্রিয়াশীল ডিসি magnetron sputtered টিআইএন চলচ্চিত্রের বৈশিষ্ট্য নেভিগেশন নাইট্রোজেন আংশিক চাপ প্রভাব Meng এটল দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছে প্রচলিত অভিযোজন সঙ্গে ছবিগুলি unheated কাচের substrates উপর 0.8 PA একটি মোট চাপ জমা হয়, যখন নাইট্রোজেন আংশিক চাপ 0.08 থেকে 0.3 পি থেকে বৈচিত্রময় ছিল। ফলাফল ছিল যে TiN টেক্সচার সহনীয়তা ক্রমবর্ধমান নাইট্রোজেন আংশিক চাপ সঙ্গে কমে যখন শস্য আকার বৃদ্ধি টাইটানিয়াম নাইট্রেড পাতলা ছায়াছবি সংগ্রহের জন্য অন্যান্য সাধারণ পদ্ধতিগুলি ক্যাথোডিক চাপের উপর নির্ভর করে। এই ধরনের দুটি পদ্ধতি মার্টিন এট আল দ্বারা উপস্থাপিত হয়েছিল : ফিল্টারকৃত চাপ ডিপোজিওশন (এফএডি) এবং আয়ন অ্যাসকর্ট আর্ক ডিপোশন (আইএএএডি)। একটি নাইট্রোজেন বায়ুমন্ডলে উত্তপ্ত এবং পক্ষপাতদুষ্ট সি এবং ইস্পাত স্তর (350 ডিগ্রী সেলসিয়াস) উপর TiN জমির জন্য FAD ব্যবহার করা হয়েছে। এই সেটআপ মধ্যে চাপ এবং কঠোরতা পক্ষপাত পরিবর্তনের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে।

আইএএএএডি এ একটি নাইট্রোজেন আয়ন উৎস, যা 500 ইভি একটি নির্দিষ্ট শক্তি দিয়ে N ₂ + আয়ন সরবরাহ করে, FAD সিস্টেমের সাথে যোগ করা হয়। এই সেটআপ আয়োতন মরীচি বর্তমান দ্বারা stoichiometry উপর নিয়ন্ত্রণ সঙ্গে unheated সি এবং কার্বন উপসর্গ উপর জোর অনুমোদন দেয়। উভয় সেটআপের জন্য বন্টনের হার ছিল 100 nm / মিনিট (6 μm / ঘন্টা)। স্ফটিক এবং microstructure নেভিগেশন জমির অবস্থার প্রভাব বেশ ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হয়েছে এবং বিভিন্ন মডেল উপস্থাপন করা হয়েছে। এই মডেলগুলির একটি Zhao এট আল দ্বারা উপস্থাপিত হয়েছিল এবং "সামগ্রিক শক্তি মডেল" বলা হয়। মডেলটি একটি পক্ষপাতদুষ্ট ফিল্টারকৃত চাপ নিষ্কাশন পদ্ধতি দ্বারা জমা দেওয়া টিআইএন চলচ্চিত্রে অগ্রাধিকারভিত্তিক অগ্রগতির বিবর্তন ব্যাখ্যা করার লক্ষ্যে কাজ করে এবং চলচ্চিত্রের আওতায় বোমাবাজিতে ফাঁসানো হয়। এটি মোট শক্তির ন্যূনতমীকরণের উপর ভিত্তি করে, যা পৃষ্ঠ শক্তি যোগফল, স্ট্রেন শক্তি এবং একটি "স্টপিং এনার্জি" যা একটি নির্দিষ্ট স্ফটিকের দিক দিয়ে আয়নগুলির জমা শক্তি ঘনত্বের ঘনত্ব হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। ছোট ফিল্ম বেধ এ পৃষ্ঠ শক্তি শক্ত চাপ উপর দমন এবং পছন্দসই TiN অভিযোজন হওয়া উচিত। একটি ক্রমবর্ধমান ফিল্ম বেধ বা একটি বৃদ্ধি পক্ষপাত এ স্ট্রেন শক্তি হত্তয়া যা TiN একটি পছন্দসই স্থিতিবিন্যাস বাড়ে। একটি খুব উচ্চ পক্ষপাত এ একটি resputtering ঘটে এবং বাধা শক্তি হ্রাস পায় এবং TIN অভিযোজন অগ্রাধিকার একটি হয়ে। অন্যান্য গবেষকরা মূলত থাইলন স্ট্রাকচারাল জোন মডেলটি প্রযোজ্য যা মূলত টিআইএন চলচ্চিত্র জঞ্জালের জন্য বিশুদ্ধ ধাতু ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য তৈরি। বর্তমান পিএইচডি ডিগ্রিধারীর মতো অ প্রথাগত সিস্টেমে জমা দেওয়া ছবির বৈশিষ্ট্যের বিকাশে এই সব ফলাফল এবং পন্থা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।