Динамика поверхностного слоя монокристаллических подложек при газоразрядном напылении пленок

• Автор: Пономаренко, Валерий Олегович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 Проблема характеризации модификации поверхности при взаимодействии с ионами (литературный обзор)

1.1 Методы ионной модификации поверхностей

1.2 Получение тонких металлических пленок при ионном распылении

1.3 Влияние процесса ионного распыления на статистические характеристики поверхности
1.4 Зависимость структурного совершенства и морфологии поверхности гетероэпитаксиальных пленок от плазменных процессов

2 Метод рентгеновской энергодисперсионной дифракции (РЭД) для

структурных исследований

2.1 Теория метода РЭД

2.2 Формула интегральной интенсивности для поликристаллических материалов

2.3 Поправки к формуле интегральной интенсивности
2.4 Полупроводниковые детекторы
2.5 Точность метода РЭД
2.6 Применение метода РЭД
2.6.1 Исследования текстуры
2.6.2 Структурные исследования при высоком давлении
2.6.3 Структурные исследования неупорядоченных материалов
2.6.4 Кристаллизация металлических стекол
2.7 Выводы второй главы
3 Исследование монокристальных подложек методом рентгеновской
энергодисперсионной дифракции
3.1 Подложки ЬаАЮ3 на спектрометре DX - 95 (EDAX)
3.2 Подложки MgO на спектрометре DX - 95 (EDAX)
3.3 Подложки ЬаАЮ3 на дифрактометре УРД HZG 4/В
3.4 Подложки MgO на дифрактометре Rigaku Ultima IV
3.5 Расчет среднеквадратичных отклонений атомов от узлов решетки
3.6 Исследование профиля концентрации атомов пленки Вао^Го.гТЮз в поверхностном слое монокристаллической подложки ЬаАЮ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список цитируемой литературы
Основные результаты и выводы опубликованы в следующих работах:
Благодарности

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Получение тонких пленок конденсированных сред является важной задачей физики конденсированного состояния. Изучение процесса получения тонких пленок и их фундаментальных свойств позволяет наблюдать новые физические явления, происходящие при разных условиях, как в самих пленках, так и в их подложках, что связано с технологией их получения. Эффективное управление процессом получения пленок требует развития методов высокоэффективного, неразрушающего, экспрессного, достаточно дешевого контроля, а также соответствующей аппаратуры.
В работах [1, 2] обнаружен характерный размер 62 нм в магнитной подсистеме - период так называемой циклоиды в основном состоянии объемных мультиферроиков, которая экранирует магнитоэлектрический коэффициент в них и период которой не соразмерен с периодом кристаллической структуры. В пленочных образцах [3] эта проблема отсутствует. Не так давно разгорелась дискуссия [4], основной результат которой заключается в установлении низкого уровня как современного развития технических средств для определения состава, атомной и тем более магнитной структуры тонких пленок, так и способов их получения.
Перспективным методом напыления пленок считается метод высокочастотного (ВЧ) газоразрядного напыления при повышенных давлениях газа р ~ 1 торр [5,6]. Преимущество этого метода состоит в том, что при этих условиях появляется механизм подавления генерации точечных дефектов в пленках. В результате в рамках данного метода [7] имеется, с одной стороны, возможность получения кристаллических плёнок с заданными параметрами без последующего отжига, а с другой -существенно упрощается текущий контроль in situ самой технологии получения пленки. Таким образом, возможно фундаментальное исследование динамики
2.5 Точность метода РЭД
Дифференцируя закон Вульфа - Брэгга (2) и предполагая, что ошибки 5Е измерения энергии фотона и 560 измерения брэгговского угла имеют статистическую природу, получим:
где 88 — абсолютная погрешность определения межплоскостного
Чтобы вычислить 8Е, необходимо рассмотреть две величины: энергетическое разрешение бБфсистемы регистрации и 8Е0 энергетическое уширение рефлекса из-за расходящегося пучка [39]:
где ЛЕатр изменение энергии, в результате темнового тока в полупроводниковом детекторе и шума в полевом транзисторе и предусилителе, ^ - фактор Фано, £ - энергия, требуемая для образования электрон - дырочной пары. бЕд мы найдем дифференцируя закон Вульфа -Брэгга при постоянном сі:
где 8д0 - расходимость пучка.
Предполагая гауссово распределение для обеих величин 8Еа и 8Е$, получим:

расстояния. <5б0 обычно порядка 10-4 радиана или менее. б0 редко бывает менее 5°, поэтому со^0б60 обычно менее чем 10"3.
8Е0 = [(,ЛЕатр)2 + 5.546ЕєЕ]І

8Е$ = —Есоід0880,

= [ОВД2 + (ВД2р,