Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 5, Numéro 3, juin 1970
Page(s) 415 - 422
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197000503041500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 5, 415-422 (1970)
DOI: 10.1051/rphysap:0197000503041500

Structure des couches de niobium préparées par pulvérisation triode. Existence d'une phase cubique à faces centrées

C. Sella, L. Tertian et J. Deschamps

Laboratoire de Rayons X, C. N. R. S., 92, Bellevue


Abstract
Sputtering of normally b. c. c. Niobium (a = 3.29 Å) on Sodium Chloride gives amorphous films on cold substrate, polycrystalline disoriented films below 100 °C, and epitaxial layers, with (110)Nb//(100)NaCl, (111)Nb//(100)NaCl and (10)Nb//(100)NaCl orientations, between 100 and 400 °C. During the first stage of sputtering an abnormal f. c. c. structure (a = 4.42 Å) often oriented with (100)//(100)NaCl, has been observed. It results from the interaction between the metal and some residual gas present in the sputtering chamber or on the substrate surface. Its formation can be avoided by a careful outgasing of the substrate or a purification of the residual atmosphere by a long preliminary sputtering in order to fix all active gas. An attempt to specify the nature of this abnormal phase has been made by studying its evolution in the diffractograph residual atmosphere up to about 800 °C.


Résumé
Par pulvérisation cathodique, le niobium, normalement cubique centré ( a = 3,29 Å) donne sur NaCl des couches amorphes sur support froid, désorientées au-dessous de 100°, épitaxiques entre 100 et 400° avec les orientations (110)Nb//(100)NaCl , (111)Nb//(100)NaCl et (100)Nb// (100)NaCl. Dans les premiers stades de la pulvérisation, on peut observer une structure anormale cubique à faces centrées (a = 4,42 Å), souvent orientée suivant (100) c. f. c.//(100) NaCl, qui résulte d'une interaction du métal avec certains gaz résiduels présents dans l'enceinte ou à la surface du substrat. Sa formation peut être évitée en dégazant soigneusement le substrat et en purifiant l'atmosphère résiduelle par une pulvérisation préalable prolongée destinée à fixer tous les gaz actifs. On tente de préciser la nature de cette phase en étudiant son évolution, dans le vide résiduel d'un diffractographe, jusqu'à environ 800 °C.

PACS
6800 - Surfaces and interfaces: thin films and whiskers.

Key words
crystal structure -- films -- niobium