Выращивание плазменными методами пленок алмаза и родственных материалов (алмазоподобных, нитрида алюминия, оксида цинка) и применение многослойных структур на основе этих пленок в микро- и акустоэлектронике

Выращивание плазменными методами пленок алмаза и родственных материалов (алмазоподобных, нитрида алюминия, оксида цинка) и применение многослойных структур на основе этих пленок в микро- и акустоэлектронике

Автор: Белянин, Алексей Федорович

Шифр специальности: 05.27.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 346 с. ил

Артикул: 2609826

Автор: Белянин, Алексей Федорович

Стоимость: 250 руб.

1.1. Физикохимические и электрофизические свойства алмаза, алмазоподобного углерода, 1 и
1.2. Методы синтеза пленок алмаза и АУГ1.
1.3. Получение пленок 1 и .
1.3.1. Методы химического осаждения из паровой фазы.
1.3.2. Вакуумное испарение.
1.3.2.1. Реактивное испарение азотсодержащей газовой фазе
1.3.2.2. Выращивание пленок Iмолекулярнолучевой эпитаксией
1.3.2.3. Получение пленок I и лазерным испарением
1.3.3. Получение ппенок I имплантацией азота в
1.3.4. Осаждение пленок I и методами ионноплазменного распыления
1.3.4.1. Формирование пленок I и диодньш ВЧреактивньш распылением
1.3.4.2. Магнетронное распыление.
Магнетронное реактивное распыление мишеней из и
на постоянном токе
Магнетронное ВЧ реактивное распыление мишеней из
Магнетронное ВЧ распыление мишеней из I и
1.3.4.3. Триодное распыление
1.3.4.4. Получение пленок I и методом распыления ионным пучком
1.3.5. Одновременное использование метода распыления ионным пучком
и других методов распыления для осаждения пленок I.
1.4. Легирование пленок 1 и в процессе их выращивания.
1.5. Устройства микро и акустоэлектроники с использованием слоистых структур, включающих слои алмаза, АУП, 1 и .
1.5.1. Алмаз, АУП, I, и слоистые структуры на их основе в
устройствах электронной техники
Применение в электронной технике слоистых структур алмазI
Конструкции устройств на ПАВ на слоистых средах.
Строение и свойства пленок и I, используемых в качестве
пьезоэлектрика слоистого звукопровода на основе алмаза
Методы низкотемпературного выращивания текстурированных, близких к монокристаллу, пленок I и на подложках
кристаллических и аморфных материалов.
Устройства на ПАВ на слоистой структуре алмазА УПпьезоэлектрик.
1.6. Выводы по главе 1
Этапы выполнения работы.
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ,
ПОЛИРОВАНИЯ И РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛЕНОК АЛМАЗА, АЛМАЗОПОДОБНОГО УГЛЕРОДА, 1 И .
2.1. Оборудование для синтеза пленок алмаза, ЛУП и карбина.
2.1.1. Оборудование для синтеза алмазных пленок методом дугового разряда
2.1.1.1 Установка АЛМАЗ
2.1.1.2 Установка на базе вакуумного поста УРМ3.9.6
2.1.1.3 Установка УВА1Р.
2.1.1.4 Установка УВА 1РМ
2.1.2. Оборудование для синтеза пленок алмазоподобного углерода методом тлеющего разряда.
2.1.3. Оборудование для синтеза алмазных пленок методом нагретой
2.1.4. Оборудование для формирования углеродных пленок методом активации газовой смеси ВЧ и СВЧ разрядами, близкими к ЭЦР.
2.1.5. Оборудование для формирования углеродных пленок диодным
ВЧ разрядом
2.1.6. Оборудование для формирования углеродных пленок методом распыления графитовой мишени ионным пучком.
2.1.7. Двухкамерная установка для формирования углеродных пленок
2.2. Оборудование для выращивания пленок 1 и .
2.2.1. Элементы магнетронных распылительных систем
2.2.1.1. Конструкции разработанных магнетронов. Магнетроны
с магнитами, размещенными в вакууме.
Магнетроны с постоянными магнитами, размещенными в водоохлаждаемой полости, герметизированной эластомерными
уплотнениями.
Цельнометаллические магнетроны.
Магнетроны с цилиндрической мишенью
2.2.1.2. Конструкции разработанных экранов и мишеней
Многоярусный экран.
Мишени. Управление составом пленки по ее толщине.
2.2.2. Разработанные установки магнетронного распыления.
2.2.2.1. Модернизированная установка ВУП4
2.2.2.2. Установка, оснащенная цельнометаллическим магнетроном
2.2.2.3. Модернизированная установка ВУП5
2.2.2.4. Модернизированная установка ВУП5 с непланарной деформируемой крышкой.
2.2.2.5. Установка с двумя цельнометаллическими магнетронами
2.2.2.6. Установка с двумя магнетронами, один из которых используется
для контролируемого введения легирующего материала
2.2.2.7. Установка магнетронного распыления со шлюзовой загрузкой
2.2.2.8. Модернизированная установка УВНП3
2.2.2.9. Модернизированные установки КАТОД 1Ми ПЛАЗМАЗМЦ
2.2.2 Установка для выращивания пленок I, в которой область горения плазмы отделена экранами от объема вакуумной камеры.
2.2.2 Установка для выращивания пленок
2.2.3. Установки для применения магнетронного распыления в сочетании
с другими методами формирования пленок.
Установки для осаждения пленок при совместном использовании магнетрона и ионных источников. Установка, совмещающая магнетрон
и два ионных источника
Модернизированная установка УВНП3.
2.2.4. Установка с тремя ионными источниками.
2.3. Оборудование для плазменных методов полирования и размерной обработки пленок алмаза и алмазоподобного углерода.
2.4. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК АЛМАЗА И АЛМАЗОПОДОБНЫХ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Формирование пленок алмаза и алмазоподобных кристаллических и некристаллических материалов.
3.1.1. Дуговой и тлеющий разряды.
3.1.2. Выращивание алмаза при активировании газовой фазы методом нагретой нити
3.1.3. Осаждение алмазных материалов в плазме ВЧ и СВЧ разрядов,
близких к электронноциклотронному резонансу.
3.1.4. Магнетронное распыление.
3.1.5. Осаждение пленок алмазоподобного углерода методом диодного
В Ч распыления.
3.1.6. Формирование алмазных пленок распылением графитовой мишени ионным пучком
3.2. Строение пленок алмаза и алмазных материалов
3.2.1. Строение и состав пленок поликристаллического алмаза, выращенных методом дугового разряда
3.2.2. Строение углеродных пленок, сформированных методом тлеющего разряда
3.2.3. Строение и состав пленок алмаза, выращенных методом нагретой нити.
3.2.4. Строение и свойства пленок алмазоподобного углерода, сформированных методом плазменного ВЧ разряда, близкого к ЭЦР
3.2.5. Строение пленок алмазоподобного углерода, сформированных магнетронным распылен ием
3.2.6. Строение и свойства пленок алмазоподобного углерода,
выращенных в диодном ВЧразряде.
3.2.7. Строение и состав пленок алмазоподобного углерода, выращенных распылением графитовой мишени ионным пучком
3.3. Полирование, размерная обработка и металлизация пленок алмаза и алмазоподобного углерода.
Механическое полирование. Требования к качеству поверхности слоев
многослойного звукопровода устройств акустоэлектроники
Механическое полирование слоев алмаза
Обработка алмазных пленок в плазме, стимулированной магнитным
полем.
3.4. Металлизация углеродных пленок
3.5. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПЛЕНОК 1 И .
4.1. Получение, строение и свойства пленок I.
4.1.1. Получение пленок I. Введение легирующей примеси в выращиваемые пленки.
4.1.2. Строение пленок I
4.1.3. Строение пленок I с введенной легирующей примесью
Электропроводность.
4.2. Получение, строение и свойства пленок .
4.2.1. Выращивание пленок магнетронным распылением на постоянном токе
4.2.2. Применение распыления ионным пучком для выращивания пьезоэлектрических пленок .
4.3. Выводы по главе 4.
ГЛАВА . УСТРОЙСТВА НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИТЧЕСКИХ ВОЛНАХ НА СЛОИСТЫХ СТРУКТУРАХ
5.1. Конструкции устройств на ПАВ
5.2. Использование в устройствах на ПАВ пьезоэлектрических пленок
5.3. Использование в устройствах на ПАВ пленок 1.
Температурные исследования датчиков.
5.4. Применение в устройствах на ПАВ слоистого звукопровода алмазА1ЫгпО.
5.5. Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. УСТРОЙСТВА МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НА ОСНОВЕ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ СЛОИ АЛМАЗА, АЛМАЗОПОДОБНОГО УГЛЕРОДА И 1.
6.1. Применение поликристаллических алмазных пленок в гибридных
интегральных схемах.
Оценка влияния конструктивных особенностей многокристальных
модулей на температуру перегрева активных элементов .
Аналогоцифровой преобразователь для видеопамяти
6.2. Тонкопленочные термопечатающие матрицы
6.3. 1 защитное покрытие измерительных и оптических растров
6.4. Ненакаливаемые катоды.
6.5. Фотоприемники.
6.6. Источники излучения в УФ области
6.7. 1 в СВЧ устройствах.
6.8. Выводы по главе 6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Тем же методом на подложках аА и , также i 1 при температуре К были эпитаксиально выращены пленки 1 толщиной до мкм . Процесс вели при скорости протока Н2 в реакционной зоне ,5 лмин. Скорость роста пленок 1 составляла мкмч. Аналогичным методом в работе эпитаксиально на подложках аА при температуре К со скоростью 3 мкмч выращены пленки 1 толщиной мкм. Скорость протока Н2 составляла лмин, 3 1 лмин. В работе пленки I тем же методом выращивали эпитаксиально на подложках i, i, I3 и 4. Параметры процесса представлены в табл. Удельное электрическое сопротивление пленок 1 было 5 Омсм. В работе на подложках 3 и i 0 при относительно низких температурах К выращены монокристаллические пленки 1. Рассмотрены атомные модели приграничных областей раздела фаз эпитаксиальной пары I3. Предварительное, перед выращиванием пленок I, насыщение азотом поверхностного слоя подложек аА проводили в работе . Для этого рабочую поверхность подложек обрабатывали 3 при температуре К. Полученный буферный слой уменьшает несоответствие параметров решеток аА и 1 Да 1,8 и улучшаег структурное совершенство выращиваемых пленок. Пленки 1 толщиной 2 мкм осаждали эпитаксиально из газовой фазы СНА1, 3 и Н2 при давлении 6,2 Па и температуре К. В работах , пленки 1 выращены на подложках i, i, 3, используя модифицированную технику низкого давления V, дающую возможность выращивать пленки на подложках диаметром мм. I толщиной до 2 мкм при скорости роста 0,5 мкмч. Наблюдали представленные выше ориентационные соотношения, а также соотношение i . Предпринимаются попытки получить пленки 1, используя различные металлоорганические и неорганические соединения А1. В работе изучен процесс химического осаждения 1 путем взаимодействия при температуре 3 К диметилэтиламиналана СНз2С2Н5ЫА1Нз и II3 на подложках i и аАОз. В работе получены пленки 1 в результате химической реакции между и 2 при температуре К. С применением прекурсоров веществ, содержащих необходимые для синтеза компоненты, эпитаксиально выращены пленки 1 на подложках из аА0з и алмаза . Аналогичными и близкими методами выращены пленки . Получены следующие эпитаксиальные соотношения аА0з 2 аА2Т Т0 0 а АОз 2 9 Т 2 Т аА0з1 Т 2 аАОз0 2 4 аА 1Т 2 0 2 0 аА2 Т Т 0 аА 3 2 1 2 Т 0 аА 1Т 2 Т 2 Т 0. Недостатком методов выращивания пленок 1 и из паровой фазы является высокая температура подложек, необходимая для осуществления эпитаксиального процесса. Другой существенный недостаток ограниченный круг материалов подложек и их определенное кристаллографическое ориентирование. Это исключает возможность использования пленок 1 и во многих областях техники, например, в качестве защитного покрытия устройств микроэлектроники, в ряде конструкций устройств акустоэлсктроники на поверхностных акустических волнах, в которых требуется вырастить пленки с упорядоченным строением на поверхности аморфных и поликристаллических материалов. Реактивное испарение в азотсодержащей газовой фазе. Реактивным испарением А1 температура плавления 3 К в атмосфере 2 или 3 пленки 1 получали на подложках 0 и стеклографита при комнатной температуре . Схема установки для реализации процесса реактивного испарения представлена на рис. Алюминий плавился и испарялся нитью при давлении ,3 Па. Предварительный вакуум составлял 1,4 Па. Пленки 1 формировались на подложках в результате взаимодействия паров I с 3. Пленки 1 хорошего качества получали при размещении подложек на расстоянии мм от нити. В зависимости от условий осаждения пленки 1 получали либо стехиометрического состава, либо с избытком А1. Рис. Схема установки для получения пленок 1 методом реактивного испарения А1. Схема установки для осаждения пленок 1 методом реактивного испарения с ионизацией паров ВЧ разрядом. В работе пленки 1 осаждали на ситалловых подложках и на ситалловых подложках со слоем А1. Алюминий испаряли из тигля, изготовленного из i2 ТС. Использовали устройство электронного нагрева тигля. Аммиак 3 подавался на подложки под углом . В зависимости от температуры подложек пленки I были либо поликристаллические без преимущественного ориентирования зерен, либо Текстурированные по .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.199, запросов: 229