Формування нанорозмірних плівок Ti-O-N та Cr-O-N іонно-променевими методами
Створення діагностичних приладів для вимірювання параметрів пучків іонів і атомно-молекулярних потоків у вакуумному середовищі. Методика синтезу ультратонких суцільних плівок нітридів та оксинітридів металів з використанням іонно-променевого розпилення.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.07.2015 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
In spite of constantly growing interest and quite a lot of scientific publications, related to application of ion-plasma and ion-beam technologies for the reception of thin films, still there is a lack of experimental data on the synthesis of Ti-O-N and Cr_O-N films of nanoscale thickness by the ion beams. That is why a study of physical and technological aspects of nanostructures formation by ion beam sputtering and ion beam assisted deposition methods and development of the vacuum-plasma systems and novel technologies of synthesis on this basis are actual.
As a result of performance of current work the technology of synthesis of ultra thin (? 5 nm) continuous films of metal nitrides and oxynitrides by low-current ion beam sputtering and deposition in the controlled vacuum environment on substrate treated by ion beam directly before deposition is created. The complex microprocessor system of monitoring, control and stabilization of process of the ion-beam deposition is developed, that allows to optimize the technological parameters of formation of metal nitrides and oxynitrides nanoscale films and nanostructures.
It was shown that it is possible to form both ultra-thin titanium films (sputtering in residual vacuum) and ultra-thin titanium nitride films (sputtering in the nitrogen atmosphere) in the same temperature conditions. In both cases oxygen is captured by titanium from residual gas medium during deposition forming oxide component that decreases during annealing at 650o C and almost completely disappears at 750o C. The generated titanium nitride is steady at the given annealing temperature. Other components of residual gas environment don't bring the considerable contribution into films formation.
It was carried out complex research of nanoscale Ti-O-N films received by ion-beam sputtering and film-substrate interface by high resolution X-ray photoelectron spectroscopy. It was in details shown the influence of substrate temperature during ion-beam synthesis and temperature annealing on chemical state and diffusional properties of Ti-O-N/Si structures. After deposition in films formed at the substrate temperature of 350°C it is observed greater maintenance of nitrogen and less oxygen than in films obtained at room temperature. After temperature annealing at 750°C oxygen component in films obtained at room temperature essentially decreases but remains in comparison with films formed at 350°C where it almost fully disappears. Research of film-substrate interface after annealing at 750°C shows greater diffusion of silicon atoms in films obtained at room temperature, and also formation of Si-N and Si-O bonds on interface.
Radiation-induced processes of residual gas elements accumulation and the influence of high-energy ion implantation on composition and chemical state of nanoscale Cr-O-N films obtained by ion-beam assisted deposition were investigated by Auger-electron and X-ray photoelectron spectroscopy. It was shown that the electron beam deposition of chromium under simultaneous irradiation of growing film by nitrogen ions with 30 keV energy and current density j = 20 A/cm2 at the substrate temperature T = 200оС leads to formation of gradient structure with the transition throughout the film depth from metal Cr to stoichiometric CrN with the Cr2N and Cr2O3 inclusions, concentration of which decreases with the depth increasing.
Key words: nanoscale films, Ti-O-N, Cr-O-N, ion beam sputtering, ion beam assisted deposition, synchronization and control systems, X-ray photoelectron spectroscopy.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010Розмірні і температурні ефекти та властивості острівцевих плівок сплаву Co-Ni різної концентрації в інтервалі товщин 5-35 нм та температур 150-700 К. Встановлення взаємозв’язку морфології, структури та електрофізичних властивостей надтонких плівок.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 12.12.2011Завдання сучасної оптоелектроніки з досліджень процесів обробки, передачі, зберігання, відтворення інформації й конструюванням відповідних функціональних систем. Оптична цифрова пам'ять. Лазерно-оптичне зчитування інформації та запис інформації.
реферат [392,5 K], добавлен 26.03.2009Класифікація планарних оптичних хвилеводів. Особливості роботи з хлороформом. Методи вимірювання показника заломлення оптичного хвилеводу. Спектрофотометричні методи вимірювання тонких плівок. Установка для вимірювання товщини тонкоплівкового хвилеводу.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 29.04.2013Дослідження функцій, які описують спектри модуляційного фотовідбивання; експериментально отримано спектри модуляційного фотовідбивання для епітаксійних плівок; засобами пакету MatLab апроксимовано експериментальні спектри відповідними залежностями.
курсовая работа [815,3 K], добавлен 08.06.2013Сутність технології GаАs: особливості арсеніду галію і процес вирощування об'ємних монокристалів. Загальна характеристика молекулярно-променевої епітаксії, яка потрібна для отримання плівок складних напівпровідникових з’єднань. Розвиток технологій GаАs.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.10.2011Види магнітооптичних ефектів Керра. Особливості структурно-фазового стану одношарових плівок. Розмірні залежності магнітоопіру від товщини немагнітного прошарку. Дослідження кристалічної структури методом електронної мікроскопії та дифузійних процесів.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 19.04.2016Кристалічна структура металів та їх типові структури. Загальний огляд фазових перетворень. Роль структурних дефектів при поліморфних перетвореннях. Відомості про тантал та фазовий склад його тонких плівок. Термодинамічна теорія фазового розмірного ефекту.
курсовая работа [8,1 M], добавлен 13.03.2012Атомно-кристалічна будова металів. Поліморфні, алотропні перетворення у металах. Основні зони будови зливка. Характерні властивості чорних металів за класифікацією О.П. Гуляєва. Типи кристалічних ґраток, характерні для металів. Приклади аморфних тіл.
курс лекций [3,5 M], добавлен 03.11.2010Взаємодія заряджених частинок з твердим тілом, пружні зіткнення. Види резерфордівського зворотнього розсіювання. Автоматизація вимірювання температури підкладки. Взаємодія атомних частинок з кристалами. Проведення структурних досліджень плівок.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.05.2015Ознайомлення із структурою та функціонуванням електронно-променевого осцилографа. Вимірювання випрямленої напруги, користуючись зовнішнім ділителем. Визначення частоти вхідного сигналу, користуючись відображенням періоду та за допомогою фігур Лісажу.
лабораторная работа [322,7 K], добавлен 10.06.2014Дослідження властивостей електричних розрядів в аерозольному середовищі. Експериментальні вимірювання радіусу краплин аерозолю, струму, напруги. Схема подачі напруги на розрядну камеру та вимірювання параметрів напруги та струму на розрядному проміжку.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.08.2014Характеристика методів отримання плівкових матеріалів, заснованих на фізичному випаровуванні: від історично перших методів термічного випаровування до сучасних іонно-плазмових, молекулярно-променевих та лазерних методів осадження. Рідкофазна епітаксія.
курсовая работа [865,1 K], добавлен 17.05.2012Характеристики і параметри чотириелементного безкорпусного фотодіода (ФД). Розрахунок можливості реалізації рівня фотоелектричних параметрів. Дослідження параметрів та характеристик розробленого ФД. Вимірювання часу наростання та спаду фотоструму ФД.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.10.2013Принцип дії основних електричних вимірювальних приладів. Будова приладів магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної, теплової, вібраційної, термоелектричної, детекторної та індукційної систем. Історія створення електровимірювальних приладів.
реферат [789,2 K], добавлен 12.12.2013Вивчення методів вирощування кремнієвих і вуглецевих нанодротів за допомогою шаблонів, інжекції під тиском, нанесення електрохімічного та з парової фази. Розгляд кінетики формування нанодроту в процесі вакуумної конденсації металів на поверхню кристала.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 12.04.2010Принципи побудови цифрових електровимірювальних приладів. Цифрові, вібраційні, аналогові та електромеханічні частотоміри. Вимірювання частоти електричної напруги. Відношення двох частот, резонансний метод. Похибки вимірювання частоти і інтервалів часу.
курсовая работа [1001,3 K], добавлен 12.02.2011Методи створення селективних сенсорів. Ефект залежності провідності плівки напівпровідникових оксидів металів від зміни навколишньої атмосфери. Види адсорбції. Природа адсорбційних сил. Установка для вимірювання вольт-амперних характеристик сенсора.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 27.05.2013Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Визначення поняття спектру електромагнітного випромінювання; його види: радіо- та мікрохвилі, інфрачервоні промені. Лінійчаті, смугасті та безперервні спектри. Структура молекулярних спектрів. Особливості атомно-емісійного та абсорбційного аналізу.
курсовая работа [46,6 K], добавлен 31.10.2014
