ผลของกระแสสปัตเตอริงต่อโครงสร้างของฟิล์มบางวาเนเดียมไนไตรด์ ที่เคลือบด้วยรีแอคตีฟดีซีอันบาลานซ์แมกนีตรอนสปัตเตอริง

Abstract

          ฟิล์มบางวาเนเดียมไนไตรด์ถูกเคลือบบนแผ่นซิลิกอนด้วยวิธีรีแอคตีฟดีซีอันบาลานซ์แมกนีตรอนสปัตเตอริง เพื่อศึกษาผลของกระแสสปัตเตอริงในช่วง 300 –700 mA ต่อโครงสร้างฟิล์มที่เคลือบได้โดยโครงสร้างผลึก ความหนา ความหยาบผิว ลักษณะพื้นผิวและองค์ประกอบทางเคมีถูกศึกษาด้วยเทคนิค XRD, AFM,FE-SEM และ EDS ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่าฟิล์มวาเนเดียมไนไตรด์ที่เตรียมได้มีโครงสร้างผลึกแบบ fcc ระนาบ (111), (200), (220) และ (311) ความหนาและขนาดผลึกมีค่าเพิ่มขึ้นตามกระแสสปัตเตอริงที่เพิ่มขึ้น ส่วนค่าคงที่แลตทิชมีค่าในช่วง 4.120–4.123 Å ฟิล์มที่เตรียมได้มีวาเนเดียมและไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบในอัตราส่วนต่างๆ แปรตามค่าของกระแสสปัตเตอริง ทั้งนี้จากผลการวิเคราะห์ภาคตัดขวางด้วยเทคนิค FE-SEM แสดงให้เห็นว่าฟิล์มที่เตรียมได้มีโครงสร้างแบบคอลัมนาร์           Vanadium nitride thin films were deposited on Si by reactive DC unbalanced magnetron sputtering method. The effect of sputtering current, in the range of 300 – 700 mA, on the structure of the as-deposited films was investigated. The crystal structure, thickness, roughness, surface morphology and chemical composition were characterized by XRD, AFM, FE-SEM and EDS, respectively. The results showed that the asdeposited films had fcc structure with (111), (200), (220) and (311) planes. The thickness and crystal size increase with increasing of the sputtering current. The lattice constant was in the range of 4.120–4.123 Å. The as-deposited films compose of vanadium and nitrogen in different ratios, depending on the sputtering current. Cross section analysis by FE-SEM technique showed a compact columnar structure of the as-deposited films.