مروري بر روش ‌هاي لايه ‌نشاني و خواص لايه‌هاي نازك نيتريد تانتالوم

نيتريد تانتالوم   (TaN)  به دليل خواص منحصر به فردي مانند سختي بالا و مقاومت بالا در برابر سايش و همچنين مقاومت الكتريكي پايدار، در صنايع مكانيكي و ميكروالكترونيك به طور گسترده استفاده مي شود. نظر به اهميت موضوع، در مقاله حاضر، با در نظر گرفتن مراجع معتبر، بررسي جامعي از پيشرفت‌هاي تحقيقاتي در زمينه روش‌هاي لايه‌­نشاني، روش‌هاي مشخصه يابي، خواص و كاربردهاي لايه‌هاي نازك نيتريد تانتالوم به عمل آمده است. به اين منظور، ابتدا  توليد و لايه نشاني اين لايه‌­هاي نازك  توسط روش‌هايي مانند رسوب‌دهي فيزيكي (PVD)، كندوپاش مگنترون RF پالسي و فركانس راديوييDC مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنين در ادامه، خواص ساختاري، ميكروسكوپي، الكتريكي، اپتيكي، مكانيكي و تريبولوژيكي لايه هاي نازك نيتريد تانتالوم به طور جامع مورد بحث قرار گرفته‌­اند. به اين منظور از تحليل الگوهاي پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ نيروي اتمي، ميكروسكوپ الكترون روبشي، محاسبه نرخ سايش لايه ها، تاثير تغيير محتواي نيتروژن ولتاژ باياس بستر بر روي تنش پسماند لايه‌ها، تغيير سختي و  مدول الاستيك لايه‌هاي نيتريد تانتالوم با نسبت جريان نيتروژن، ضريب شكست و ضريب خاموشي لايه‌ها، طيف عبور اپتيكي لايه ها،  مقاومت الكتريكي لايه در جريان نيتروژن مختلف، مقاومت سطحي نرمال شده برحسب دما و تغييرات مقاومت سطحي لايه‌هاي نگه داشته شده در  دماهاي مختلف به تفصيل مورد بررسي قرار گرفته است.  نتايج بررسي شده نشان مي دهد كه لايه‌هاي نازك توليد شده مذكور، پتانسيل بالايي براي كاربرد در زمينه هاي مختلف به خصوص در محيط هاي سخت با دما و فشار بالا دارند. اين مقاله مروري، مي ‌تواند مرجعي مناسب و جامع براي پژوهش‌ هايي باشد كه در زمينه لايه‌هاي نازك نيتريد تانتالوم و فناوري‌هاي مرتبط با آن انجام خواهد شد. اين مطالعه بينش‌هاي ارزشمندي را در مورد بهينه‌سازي پارامترهاي كندوپاش براي توليد لايه‌هاي نازك نيتريد تانتالوم با كيفيت بالا بر روي بسترهاي مسي ارائه مي‌دهد. يافته‌ها نشان مي‌دهد كه دماي زيرلايه يك پارامتر حياتي است كه براي دست‌يابي به خواص ساختاري و مورفولوژيكي مطلوب لايه‌هاي نازك نيتريد تانتالوم بايد به دقت كنترل شود.