حساب توزيع سرعات الأيونات باستعمال محاكاة الديناميكاالجزيئيةعند التصادم مع الهدف في تقنية الرش المهبطي لنظام 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. المحاكاة العددية باستعمال الديناميكا الجزيئية لها إمكانية معتبرة في فهم ظاهرة تفاعل بلازما –سطح. هذه المذكرة تعرض نموذج للمحاكاة العددية بالديناميكا الجزيئية لتفاعل بلازما الأرغون مع سطح الهدف 100 المشكل من ذرات السليسيوم، وذلك اثناء تحضير الطبقات الرقيقة بالرش المهبطي باستعمال تفريغ كهربائي مستمر عالي في حدود 1000V. وقد اعتمدنا كمون موليير لدراسة تفاعل الأيونات مع سطح الهدف. تحصلنا على توزيع سرعات الأيونات البعيدة عن سطح الهدف وتوزيع سرعات الأيونات القريبة من سطح الهدف وكذلك توزيع سرعات ذرات السليسيوم المقتلعة، ونسبة الأيونات المنعكسة والممتصة، وكذلك مردود الرش.

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 dynamique moléculaire présente des potentiels considérables dans la compréhension du phénomène de l'interaction plasma – surface Ce mémoire présente un modèle de simulation numérique par la dynamique moléculaire de l'interaction d'un plasma d'argon avec la surface 100 d'une cible composée d'atomes de silicium lors de la préparation de couches minces par pulvérisation cathodique. Nous avons considéré des décharges électriques en régime continu pour des tensions électriques de l'ordre de 1000V. Nous avons adopté le potentiel de Molière pour le traitement de l'interaction des ions avec la surface de la cible. Nous avons calculé la distribution des vitesses des ions d'argon près de la surface de la cible, la distribution des vitesses des ions d'argon à la surface de la cible, la distribution des vitesses des atomes de silicium arrachés ainsi que le rendement de la pulvérisation.

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 a molecular dynamics numerical simulation model to study the interaction of argon plasma with surface 100 of Silicon atoms The process is realized during the preparation of thin layers with sputtering on continuous electrical current in the range of 1000V. We have adopted Moliere potential to study the interaction of ions with the silicon target surface. We have acquired the ion velocity distributions far from the target and near the surface of the target surface, as well as the velocity distribution of silicon injected atoms.