การเคลือบฟิล์มบางด้วยเทคนิคแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่ง

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • เบญจพล ยศราสูงเนิน ปัญญา วิฉันเภท

  • อรรถพล ศุภรรัตน์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • พิษณุ พูลเจริญศิลป์

  • ธนา ยีรัมย์

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาปริญญาโทขึ้นไป

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติทางไฟฟ้า สเปกตรัมทางแสงที่ปลดปล่อยออกมาจากพลาสมา ศึกษาสภาพการยึดเกาะ และความต้านทานชีสของฟิล์มบาง ทองแดง ทองคำและสแตนเลส โดยใช้หัวเคลือบฟิล์มบางแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่ง ระบบสุญญากาศใช้ปั๊มกลโรตารี ที่จะทำหน้าที่สร้างสภาวะสุญญากาศที่ระดับ 0.001 มิลลิบาร์ ใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้แรงดันไฟฟ้าลบ 0 1000 โวลต์ กระแสสูงสุด 1 แอมแปร์ ใช้เพื่อใช้เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานให้กับหัวแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่ง โดยการศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าของเป้าทั้ง 3 ชนิดที่ศึกษาคือ V I curve พบว่า เริ่มมีการแตกตัวเป็นพลาสมาในช่วงแรงดันลบ 300 400 โวลต์ จะถูกตรวจวัดโดยใช้ออสซิลโลสโคป พลาสมาที่เกิดขึ้นของเป้าแต่ละชนิดที่ปลดปล่อยออกมา พบว่า ประกอบไปด้วยอะตอมก๊าซและเป้า อนุกรมของไอออนก๊าซและเป้า จะถูกตรวจวัดด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์รุ่น HR2000 และจากการศึกษาสภาพการยึดเกาะของฟิล์มด้วยวิธี Scotch Tape Test พบว่า ฟิล์มทั้ง 3 ชนิดไม่สามารถลอกออกได้ ซึ่งหากเปรียบเทียบกับการเคลือบด้วยวิธีระเหยร้อน ฟิล์มสามารถลอกออกได้ เนื่องจากพลังงานจลน์ของอะตอมเป้าของวิธีแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งที่มาเคลือบฟิล์มมีพลังงานจลน์มากกว่าวิธีระเหยร้อน และจากการใช้เทคนิคหัววัด 4 จุดที่สร้างขึ้นเอง วัดความต้านทานชีสของฟิล์ม พบว่าความต้านทานชีสของ ทองแดง ทองคำและสแตนเลส คือ 50.585, 0.455 และ23.854 โอห์ม เปอร์ สแควร์ ตามลำดับ โดยขึ้นอยู่กับความหนาของฟิล์มที่เคลือบ Purpose of this project is to study electrical property, optical emission spectroscopy, sheet resistant and adhesion of copper gold and stainless steel by deposited thin film magnetron sputtering source. Vacuum system is operated by rotary pump to make a low pressure at order 0.001 mbar vacuum. Another cathode tip out side lid connect to 0 1000 V, 1 Amax D.C. high voltage power supply. Electrical property is V I curve that are detected by oscilloscope, Targets’s emission plasma compose atom of gas and target another order of ion gas and target that are detected by HR2000 spectrometer in wavelength of 200 1100 nm. Studying thin films by scotch tape test defined good adhesion and sheet resistance measuring by four point probe defined sheet resistance of copper, gold and stainless steel film are 50.585, 0.455 and 23.854 ohm per square respectively.