INFRAESTRUCTURA

SPUTTERING DE DOS CAÑONES

El equipo de pulverización catódica (sputtering) de dos cañones es un equipo que está conformado por una precámara, una cámara de crecimiento, y una cámara de análisis. La precámara es condicionada para usarse por una bomba mecánica y una bomba turbomolecular, en esta se realiza el intercambio de muestras sin comprometer las condiciones de vacío de las otras dos cámaras. La cámara de crecimiento tiene dos cañones en donde se pueden colocar hasta dos materiales distintos, para realizar la síntesis de películas delgadas; esta cámara es condicionada a su vez por una bomba mecánica y una bomba turbomolecular. La cámara de análisis cuenta con la infraestructura (de la compañía PHI) para realizar caracterización de muestras por Espectroscopía de Electrones Auger (AES) y Espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) con instrumentación para realizar perfil de profundidad mediante la erosión de la muestra con un cañón de iones de Argón. Esta cámara es condicionada por una bomba iónica. Además, el equipo cuenta con un espectrómetro de masas y un brazo manipulador para transportar las muestras por las tres zonas del equipo.

Efecto hall

El sistema de medición por efecto Hall HMS-5000, de la marca Ecopia21, es un sistema en el cual pueden obtenerse mediciones de las propiedades eléctricas de películas delgadas de semiconductores, tales como el tipo y la cantidad de portadores de carga (concentración) en volumen y en superficie, la resistividad y la movilidad del material. Este sistema está compuesto por el cuerpo principal del sistema (fuente), un juego de imanes y un software para comunicarse y establecer los parámetros de las mediciones. Además, incluye un controlador de temperatura, que permite realizar mediciones de 80 K a 350 K. Los rangos de operación son de 10E-4 a 10E7 Ω•cm de resistividad y de concentración de portadores de 10E7 hasta 10E21 cm-3.


Sputtering RF

El sistema de pulverización catódica (sputtering) magnetrón por radio frecuencias (RF) está equipado con diversos elementos que le permiten funcionar de manera estable a un vacío de 10E-6 Torr. Este sistema se encuentra equipado con dos bombas de vacío: una bomba mecánica que ayuda a alcanzar un bajo vacío de 1E-3 Torr y una bomba turbo-molecular, con la cual es posible alcanzar un vacío del orden de 1E-6 Torr. También, cuenta con una fuente de radio frecuencias de 13.56 MHz de la marca Cesar® que permite trabajar con una potencia de hasta 300 W. Tiene instalado un sistema de circulación de agua que evita el calentamiento del cañón y de la fuente RF, así como un medidor digital de bajo vacío y otro de alto vacío (modelo IG2200 de la marca JC Controls). Actualmente, el equipo se utiliza principalmente para el depósito reactivo de películas de nitruro de silicio, pero también para crecer películas de dióxido de silicio, por lo que tiene adaptaciones para dos entradas de gases: argón y nitrógeno, los cuales se controlan con dos flujómetros de la marca Aalborg con capacidad de 20 sccm y 10 sccm, respectivamente.

Área de Depósito de Películas por Solución de Química

El área de depósito por solución química se basa en dos técnicas de crecimiento de películas delgadas principalmente el depósito en baño químico (DBQ) y el método Successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR por sus siglas en inglés). El equipo de DBQ consiste en un termo-baño recirculador Lauda Alpha RA8, que posee un control de temperatura entre -25 °C a 125°C. Por otro lado, el sistema de SILAR cuenta con un equipo automatizado para la inmersión del sustrato en diferentes precursores y así formar las películas delgadas de interés. Actualmente está la posibilidad de depositar películas delgadas de calcogenuros metálicos, como sulfuro de cobre (CuS), sulfuro de estaño (SnS), sulfuro de cadmio (CdS) y sulfuro de zinc (ZnS). Además de hidróxidos metálicos como hidróxido de níquel (Ni(OH)2), hidróxido de cobalto (Co(OH)2), hidróxido de zinc (Zn(OH)2), los cuales subsecuentemente son transformados en óxidos metálicos en una mufla 3L/11 NABERTHERM con una cámara de tres litros y una temperatura máxima de 1100°C, asimismo, dispone de un sistema de control B510 que deja programar rampas de temperatura hasta 5 puntos. Por último, para la preparación de soluciones precursoras se ha adquirido una balanza Intelligent PM300 con una resolución de 0.001 g.


Sputtering de un cañón

El equipo de pulverización catódica (Sputtering) con un cañón es un equipo formado por solo una cámara de crecimiento. El equipo alcanza valores de vacío del orden de gracias a una bomba mecánica y una turbo molecular. Dado que solo cuenta con un cañón solo se puede introducir un blanco para la síntesis de películas delgadas. No obstante, es un equipo versátil ya que es posible conectar fuentes tipo RF o DC. Cuenta también con 4 líneas para la introducción de gases con flujómetros para Argón, Hidrogeno, Nitrógeno y Oxigeno. Por último, la base porta muestras tierne la capacidad de rotar y de calentarse, ambos de forma controlada.