Calentador de sustratos compacto y de bajo costo para tratamiento térmico in situ de películas delgadas depositadas por rf-sputtering



Título del documento: Calentador de sustratos compacto y de bajo costo para tratamiento térmico in situ de películas delgadas depositadas por rf-sputtering
Revue: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000332869
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
1
2
1
1
Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, México, Distrito Federal. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Nanociencias y Nanotecnologia, Ensenada, Baja California. México
Año:
Periodo: Feb
Volumen: 56
Número: 1
Paginación: 85-91
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un calentador de sustratos de bajo costo, el cual es capaz de operar en sistemas de alto vacío. Su utilización se centra en proporcionar tratamiento térmico in–situ durante el crecimiento de películas delgadas bajo condiciones de presión controlada y atmósfera corrosiva. El calentador fue construido principalmente de acero inoxidable, cerámica y una resistencia comercial de khantal–A1. El cuerpo del horno es enfriado usando un sistema de aletas y líquido refrigerante, el cual se encuentra completamente aislado de la cámara de depósito. El diseño del calentador también incorpora un sistema de rotación que permite que el sustrato gire durante el proceso de crecimiento proporcionando uniformidad a la película. La temperatura del sustrato es monitoreada mediante un termopar tipo "K" que retroalimenta a un controlador de temperatura, el cual modula una fuente de poder variable que suministra el voltaje a la resistencia. Con el propósito de evaluar la funcionalidad del sistema de calentamiento, éste se montó en un equipo de rf–sputtering y se crecieron películas delgadas de BaTiO3 con distintas temperaturas de sustrato en una geometría off–axis. El sistema de tratamientos térmicos in–situ es capaz de proveer una temperatura uniforme al sustrato así como de operar por largos periodos de tiempos
Resumen en inglés In this work we present the design, construction and the evaluation of a low cost substrate heater for working at high vacuum. Its use concentrates in providing in–situ annealing during the growth of thin films under conditions of controlled pressure and corrosive atmosphere. The heater was constructed mainly of stainless steel, ceramic and a resistance of khantal–Al. The body of the heater is cooled using a system of fins and cooling liquid which is isolated completely of the vacuum chamber. The design of the heater also incorporates a rotation system that allows that the substrate turns during the process of growth providing uniformity to the film. Temperature of the substrate is recorded by a type "K" thermocouple which feeds back a temperature controller that provides a modulated voltage to the heating resistance. In order to evaluate the functionality of the heating system, this was mounted in a rf–sputtering equipment and thin films of BaTiO3 were grown under different substrate temperatures in an off–axis geometry. The heating system is able to provide an uniform temperature to the substrate as well as to operate by long periods of times
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de materiales,
Tratamiento térmico,
Películas delgadas,
Sistemas de calentamiento
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Thermal treatment,
Thin films,
Heating systems
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