حساب توزيع سرعات الأيونات بإستعمال محاكاة مونتي كارلو عند التصادم مع الهدف في تقنية الرش المهبطي في نظام كهربائي مستمرDC

Abstract

معرفة حركة ومسار أيونات البلازما والذرات المقتلعة من هدف داخل غرفة الرش المهبطي، له أهمية قصوى في فهم الظواهر المتعلقة بتحضير الطبقات الرقيقة. إذ يتعلق الأمر، من جهة بمواضع الأيونات والسرعات القادمة بها ومن جهة أخرى بسرعات الذرات المقتلعة من سطح الهدف. المحاكاة العددية باستعمال طريقة مونتي كارلو لها إمكانية معتبرة في فهم ظاهرة تفاعل بلازما-سطح. هذه المذكرة تعرض نموذج للمحاكاة العددية لمونتي كارلو لتفاعل بلازما الأرغون مع سطح الهدف المتشكل من السيلسيوم, وذلك أثناء تحضير الطبقات الرقيقة بالرش المهبطي بتطبيق تيار كهربائي مستمر.باستعمال كمون موليير تمت دراسة تفاعل ايون الأرغون مع سطح الهدف السيلسيوم. تحصلنا على احصاء وتوزيعالسرعات للأيونات البعيدة من سطح الهدف والقريبة من سطح الهدف واحصاء وتوزيع ذرات السيلسيوم المقتلعة ، مردود الرش، نسبة الأيونات الممتصة والمنعكسة.

La connaissance des trajectoires et des vitesses des ions du plasma et des atomes arrachés de la cible à l'intérieur de la chambre de pulvérisation cathodique présente une importance primordial dans la compréhension des phénomènes liés à la préparation de couches minces. La simulation numérique par la méthode de Monte Carlo présente des potentiels considérables dans la compréhension du phénomène de l'interaction plasma – surface en calculant les distributions des vitesses des ions incidents et des atomes arrachés de la surface de la cible Ce mémoire présente une modélisation, par la simulation numérique par la Méthode de Monte Carlo, de l'interaction d'un plasma d'argon avec la surface 100 d'une cible composé de silicium lors de la préparation de couches minces par pulvérisation cathodique. L'application est réalisée dans un courant électrique continu de tension 1000 V. Le potentiel de Molière est utilisé pour tenir compte de l'interaction des ions d'argon avec la surface cible du silicium. Nous avons calculé la distribution des vitesses ions près de la surface de lacible, la distribution des vitesses à la surface, la distribution des vitesses des atomes de silicium arrachés et la statistique des ions absorbés et réfléchis.

Knowledge of trajectories and velocities of ions of the plasma ions and injected atoms from silicon target in sputtering process is of importance to understanding the phenomenon related to the preparation of thin layers. Numerical simulation using the Monte Carlo method has considerable potential in understanding the phenomenon of plasma-surface interaction. It calculates velocitydistributionsof the incident ions and the injected atoms. This memory is numerical simulation of the Monte Carlo model of the interaction of argon plasma with a target of silicon surface. The process is realized during the preparation of thin layers with sputtering on continuous electrical current. Moliere potential is usedto take account ofthe interaction ofargonionwiththe silicon surface. We have calculated velocity distributions of the ions far from the target surface and near surface target and Statistics and the velocity distribution of injected atoms. We calculated the proportion of absorbed and reflected ions.