Исследование процессов формирования специфических нитевидных кристаллов, предназначенных для микроэлектроники и приборостроения

• Автор: Грызунова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 233 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I Состояние вопроса и постановка задач диссертационного исследования

1.1 Обзор литературы и патентные исследования по нитевидным кристаллам

1.1.1 Методы получения и механизмы роста нитевидных кристаллов

1.1.2 Свойства и методы исследования свойств нитевидных кристаллов, возможные области их применения
1.2 Обзор исследовательских работ по нитевидным пентагональным кристаллам полученных методом электроосаждения металла
1.3 Дисклинационный подход к описанию механизмов нитевидных пентагональных кристаллов

1.3.1 Дефекты дисклинационного типа в деформированных металлах

1.3.2 Дисклинационные модели роста в процессе электрокристаллизации пентагональных нитевидных кристаллов

1.4 Постановка задач диссертационного исследования

Глава II Методы получения и исследования нитевидных пентагональных кристаллов электролитического происхождения
2.1 Методика получения нитевидных кристаллов с пентагональной симметрией путем электроосаждения

металла из раствора электролита
2.1.1 Методика получения подложек с дефектами
дисклинационного типа
2.1.2 Подбор оптимальных условий роста
нитевидных пентагональных кристаллов на дефектах дисклинационного типа при электрокристаллизации
меди
2.2 Методы исследования структуры нитевидных
пентагональных кристаллов
2.2.1 Просвечивающая электронная микроскопия
2.2.2 Сканирующая электронная микроскопия
2.2.3 Сканирующая туннельная и атомно-силовая 113 микроскопия
2.2.4 Металлография
2.2.5 Электронография, метод обратного рассеяния 127 электронов
Глава III Особенности роста в процессе
электрокристаллизации пентагональных микротрубок и
усов
3.1 Исследование процесса формирования микротрубки из
пентагонального стержня, разработка модели ее роста
3.2 Разработка модели формирования усов из
пентагональных стержней при электрокристаллизации
металла
Выводы к главе III
Глава IV Спирально-дисклинационные модели
формирования пентагональных пирамид на дефектах дисклинационного типа

4.1 Дефекты дисклинационного типа как места роста нитевидных пентагональных кристаллов в процессе электроосаждения меди
4.1.1 Дислокациопно-дисклинационные структуры формирующиеся при электрокристаллизации меди и виды дефектов дисклинационного типа имеющих ростовое происхождение
4.1.2 Выбор подложек для получения в процессе электроосаждения нитевидных пентагональных кристаллов в виде пентагональных пирамид
4.2 Исследование механизма роста пентагональных пирамид на дефектах дисклинационного типа, разработка моделей их формирования в процессе электрокристаллизации металла
Выводы к главе IV Основные результаты и выводы Список литературы

нитевидных кристаллов. Нитевидные кристаллы существенно отличаются по своим механическим и физическим свойствам от обычных монокристаллов и поликристаллических материалов. Так, максимальная прочность нитевидных кристаллов обычно составляет не менее 20-30% от теоретической, модуль упругости достигает теоретических значений для монокристаллов с идеальной структурой (рис. 1.16). Гиваргизов Е.И. в своей работе [60] подтверждает, что вискеры обладают необычайно высокой механической прочностью, в 100-1000 раз превосходящей прочность массивных образцов того же материала и сравнимой с теоретически рассчитываемыми значениями. Кроме обычной статической прочности нитевидные кристаллы (особенно очень тонкие) отличаются большой усталостной прочностью, способностью выдерживать упругие деформации до ~ 3% и сохранять свою прочность при температурах, близких к температурам плавления. В таблице 1.1 приведены характеристики некоторых нитевидных кристаллов. Разброс значений определяется размерами НК, и методом выращивания.
Высокая прочность НК объясняется совершенством их структуры и значительно меньшим, чем у массивных кристаллов, количеством (а иногда полным отсутствием) объёмных и поверхностных дефектов (одна из важнейших причин малой дефектности НК - их малые размеры, при которых вероятность присутствия дефекта в каждом из кристаллов невелика).
Рис. 1.16. Прочность нитевидных кристаллов; в сравнении с теоретической и реальной прочностью некоторых материалов: 1 — теоретическая; 2 — нитевидные кристаллы; 3 — непрерывные волокна; 4 — массивные образцы [1].