Kinetyka wzrostu warstw a-C:N:H w układzie RF CVD

• Autorzy: Kaczmarczyk A. , Kyzioł K. , Tkacz-Śmiech K. , Jonas S.

Warianty tytułu

EN

The kinetics of a-C:N:H layers growth in RF CVD system

• Konferencja: Inżynieria Powierzchni, INPO 2008 ( VII; 02-05.12.2008; Wisła-Jawornik, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warstwy a-C:N:H mogą być otrzymywane z zastosowaniem niekonwencjonalnych metod syntezy, zwykle w warunkach plazmochemicznych (PA CVD - Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition). Materiały te cechują się między innymi atrakcyjnymi właściwościami mechanicznymi, tribologicznymi i biozgodnością. Ich budowa i właściwości mogą być kształtowane poprzez odpowiedni dobór parametrów procesu osadzania, co sprawia, że mogą znaleźć zastosowanie w wielu gałęziach techniki. W pracy przedstawiono wyniki badań warstw otrzymanych na podłożach (001) Si za pomocą metody RF CVD. Szczególną uwagę zwrócono na kinetykę ich wzrostu. Dokładnej analizie poddano ich grubość, morfologię i strukturę w skali atomowej. Rezultaty badań pokazują, że szybkość wzrostu warstw zmienia się nieliniowo w funkcji czasu osadzania. Kinetyka tego procesu może być opisana przez równanie Avrami-Jerofiejewa. Przedyskutowanie wyników tych badań pozwoliło na wyznaczenie trzech etapów wzrostu warstw a-C:N:H: początkowego, środkowego i końcowego.

EN

The a-C:N:H layers may be formed with application of non-conventional synthesis, mostly in plasma chemical conditions (PA CVD - Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition). Many attractive mechanical, tribiological features are characteristic of them, including good biocompatibility. Rother quality (of them) is that one can form their properties through appropriate selection of deposition process so that they may be used in many branches of technology. In this work the results are presented concerning the details of RF CVD processing applied in the deposition of amorphous a-C:N:H layers on (001) Si-substrate. A special attention is paid to research of the kinetics of a-C:N:H layers. The layer thickness, morphology and atomic structure of the samples are carefully analysed. The results are showed, that the growth rate does not change linearly with time. The kinetic of this process can be approximate by Avrami-Jerofiejew's equation. These investigations enabled delimitation of three stages of layers growth: initial, middle and final stage.

Słowa kluczowe

PL

warstwy a-C:N:H; układ RF CVD; kinetyka wzrostu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 6
• Strony: 745--748
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk A.

autor

Kyzioł K.

autor

Tkacz-Śmiech K.

autor

Jonas S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki,

Bibliografia

• [1] Hao J., Liu W., Xue Q.: Effect of N2/CH4 flow ratio on microstructure and composition of hydrogenated carbon nitride films prepared by a dual DC-RF plasma system,. Journal of Non-Crystalline Solids 136-142 (2007) 353.
• [2] Hao J., Xu T., Liu W.: Effect of deposition pressure on microstructure and properties of hydrogenated carbon nitride films prepared by DC-RFPECVD, Journal of Non-Crystalline Solids 3671-3676 (2005) 351.
• [3] Godet C., Adamopoulos G., Kumar S., Katsuno T.: Optical and electronic properties of plasma-deposited hydrogenated amorphous carbon nitride and carbon oxide films, Thin Solid Films 24-33 (2005) 482.
• [4] Hao J., Xu T., Liu W.: Preparation and characterization of hydrogenated carbon nitride films synthesized by dual DC-RF plasma system, Materials Science and Engineering A. 297-302 (2005) 408.
• [5] Cheng Y. H., Tay B. K., Lau S. P., Qiao X. L., Chen J. G., Sun Z. H., Xie C. S.: Micromechanical properties of carbon nitride films deposited by radio-frequency-assisted filtered cathodic vacuum arc., APPLIED PHYSICS A. 375-380 (2002) 75.
• [6] Gioti M., Logothetidis S.: Dielectric function, electronic properties and optical constants of amorphous carbon and carbon nitride films, Diamond and Related Materials, 957-962 (2003) 12.
• [7] Broitman E., Macdonald W., Hellgren N., Radnoczi G., Czigany Zs., Wennerberg A., Jacobsson M., Hultman L.: Carbon nitride films on orthopedic substrates, Diamond and Related Materials, 1984-1991 (2000) 9.
• [8] Kyzioł K., Jonas S., Tkacz-Śmiech K., Marszałek K.: A role of parameters in RF PA CVD technology of a-C:N:H layers, Vacuum 998- 1002 (2008) 82.
• [9] Motta E.F., Pereyra I.: Amorphous hydrogenated carbon-nitride films prepared by RF-PECVD in methane–nitrogen atmospheres, Journal of Non-Crystalline Solids. 525-529 (2004) 338-340.
• [10] Jonas S., Kyzioł K., Lis J., Tkacz-Śmiech K.: Stability of a-C:N:H layers deposited by RF Plasma Enhanced CVD, Solid State Phenomena – w druku.