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知识星球里的学员问:在薄膜沉积中,应力是一个经常要监控的参数,它有什么作用?应力过大对薄膜有哪些影响?
应力是什么?
薄膜的应力是指在薄膜沉积过程中,薄膜内部或薄膜与基材之间产生的作用力。
薄膜应力如何产生?
1,晶格不匹配,会导致薄膜在基底上形成应变。若薄膜试图与基底晶格对齐,会产生张应力或压应力。
2,晶体缺陷,如位错、空位等,这些缺陷会引起局部的应力集中,进而引起整体的内应力。缺陷越多,应力越大。
3,薄膜和基底材料之间的热膨胀系数差异。随着温度的变化,薄膜会膨胀或收缩,不同材料的膨胀或收缩速率不同,导致应力的产生。
应力过大对薄膜质量的影响?
1,应力过大会导致薄膜开裂,脱落,褶皱等,也会导致衬底的翘曲过大。
2,应力会改变半导体材料的电子迁移率,影响器件的电流传输性能。由于缺陷过多,会大大降低薄膜的击穿电压。
3,应力过大会改变薄膜的折射率
如何解决应力过大问题?
1,工艺优化,减少沉积速率。
2,选择热膨胀系数较匹配的材料
3,退火处理
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