Скорость осаждения определяется тремя факторами:
1) Скорость распыления вещества.
2) Скорость поступления частиц пара на подложку.
3) Доля частиц вошедших в пленку, в общем количестве частиц дошедших до подложки.
Скорость распыления вещества определяется двумя факторами – коэффициентом распыления и ионным током. Коэффициентом распыления называют среднее количество атомов, выбиваемых одним ионом из мишени. Коэффициент распыления зависит от множества факторов: массы ионов, энергии ионов, угла падения ионов на мишень, материала мишени и давлении в камере. В условиях проведения эксперимента материалом мишени является алюминий (возможно титан), используются ионы аргона (Ar+), угол падения ионов близок 900, давление в камере определяется с помощью встроенного вакуумметра, а энергия ионов определяется напряжением на катоде по показанию встроенного вольтметра. Таким образом, коэффициент распыления определяется из табличных данных и в условиях эксперимента он составит величину порядка 0.6-0.7. Ионный ток контролируется по встроенному амперметру.
Таким образом, скорость распыления (количество атомов мишени уходящих с единицы площади мишени за единицу времени):
, где (1)
G – скорость распыления, кр - коэффициент распыления, I – ионный ток, q – заряд оного иона, S – площадь мишени охваченной разрядом, К – коэффициент зависящий от давления и показывающий, какая доля атомов безвозвратно уходит от мишени.
Значения К приведены в таблице:
| P, Па | 0,01 | 0,1 | ||
| К | 0,95 | 0,8 | 0,2 |
Доля частиц пара вошедших в пленку в общей числе частиц.
При повышении температуры доля частиц пара может или сразу упруго отражаться, либо уходить с подложки через некоторое время. Такой процесс называют реиспарением. Для каждого вещества и данной плотности потока пара на подложке существует нижняя критическая температура, ниже которой испарение отсутствует. В условиях эксперимента температура подложки комнатная и реиспарение не происходит.
Скорость поступления частиц пара на подложку, описываются уравнениями Ламберта-Кнудсена:
I. Плотность потока частиц испаряющихся с поверхности источника под углом φ к ее нормали пропорциональна cosφ. Плотность потока частиц падающих на подложку под углом Ө к ее нормали пропорциональна cosӨ.
II. Плотность потока частиц приходящих на подложку из точечного источника, обратно пропорциональна квадрату расстояния между подложкой и источником L.
Точечный источник – источник в виде сферы с радиусом много меньше расстояния до подложки. Часто так называют любые источники, размеры которых меньше L.
Эти два закона прогнозируют осаждение вещества на подложке со скоростью:
Vi~cosφi·cosӨi/li2 , где
φi – угол между нормалью к поверхности источника и направление движение частиц;
Өi – угол нормали к подложке и направление движению частиц
li – расстояние между подложкой и источником для какой-то i точки на подложке.
В условиях проведения эксперимента упрощенно можно считать: li=L и cosφi·cosӨi=R/L, где R – средний радиус канавки на мишени, L – расстояние между подложкой и мишенью. Таким образом, на единичную площадь подложки в единицу времени приходит следующее число частиц:
, таким образом, толщина образованной пленки h будет равна:
, где
m, M и 
соответственно – масса одного атома, молярная масса и плотность осаждаемого вещества, Na – число Авогадро, t – время.