Biaxiaal getextureerde lagen door middel van HIPIMS

Groep: DRAFT
Contactpersonen: Prof. Diederik Depla, Filip Moens

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contactgegevens opvragen door op de naam te klikken)

Probleemstelling
Dunne lagen zijn vaak getextureerd. Dit houdt in dat de opbouwende korrels een welbepaalde kristallografische oriëntatie hebben. Een voorbeeld zijn biaxiaal getextureerde dunne lagen. Zoals de naamgeving verklapt zijn in de korrels in deze dunne lagen volgens twee kristallografische richtingen georiënteerd, een beetje vergelijkbaar met tegels in een vloer. Ze werden in oorsprong vooral bestudeerd als bufferlaag voor dunne film supergeleiding. De invloed van de depositieomstandigheden op de biaxiale alignatie van de korrels is voor klassieke depositietechnieken vrij goed gekend, maar tot op heden is er weinig onderzoek naar de groeimechanismen van dergelijke lagen bij HIPIMS, een vrij recente depositietechniek.

Doelstelling
HiPIMS is het acroniem voor high power impulse magnetron sputtering. Bij sputterdepositie wordt een hoogenergetisch gas (a physical vapour) aangemaakt door ionen te laten inslaan op een kathode waarna deze op het substraat condenseren als een dunne laag. Bij magnetron sputteren worden de ionen gevormd door een plasma te generen. Wanneer het plasma onderhouden wordt door een DC voeding, verwijzen we naar deze techniek als DC magnetron sputterdepositie. Bij HIPIMS wordt het vermogen gepulst. De vermogenpuls is kort, maar zeer intens. Hierdoor worden de gesputterde atomen ook geïoniseerd. De pulsduur, en -frequentie bepalen samen met het vermogen dat aan het plasma geleverd de fractie geïoniseerde deeltjes in het plasma. Dit bepaalt in sterke mate het groeimechanisme van de dunne laag. Door de juiste condities (energie, kanteling van het substraat en andere) op te leggen tijdens de laaggroei, kan de graad van biaxiale alignatie van de korrels beïnvloed worden. In deze thesis onderzoeken we de invloed van de hogere energie en impuls van de gesputterde Cr atomen op de biaxiale textuur. De invloed van andere procesparameters, eigen aan HIPIMS, op de plasma-eigenschappen zullen eveneens onderzocht worden. Op deze wijze kan een vergelijkende studie gemaakt worden tussen DC sputteren en HiPIMS.

We zoeken een enthousiaste student(e) met zin voor experimenteel werk. Interesse in onderzoek naar nieuwe materialen is een pluspunt. Tijdens de thesis komen zowel fundamentele onderzoeksvragen gerelateerd aan de eigenschappen van deze materialen aan bod, en je scherpt via het gebruik van en de aanpassingen aan experimentele opstellingen ook je experimentele (ingenieurs)kwaliteiten aan. We geven jou, naast een plaats en bureau, een leuke omgeving om samen te werken met verschillende onderzoekers. Samen met je begeleider zullen zij voor voldoende ondersteuning zorgen.