Особенности микроструктуры, электрических и магнитных свойств металлов, полученных с помощью протонного восстановления тонких пленок оксидов металлов

• Автор: Домантовский, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Изменение состава поверхностных слоев материалов под воздействием ионного облучения (литературный обзор)
Глава 2. Методы облучения и исследования
2.1. Методика получения тонких пленок оксидов металлов.
2.2. Методика протонного облучения образцов

2.3. Просвечивающая электронная микроскопия и электронография на просвет и па отражение
2.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
2.5. Измерение магнитных свойств с помощью вибрационного магнитометра
2.6. Измерение электрического сопротивления
2.7. Профилометрия
2.8. Атомно-силовая и магнитно-силовая микроскопия Выводы к главе
Глава 3. Результаты исследования структуры, состава, электрических и магнитных свойств тонкопленочных оксидов металлов до и после протонного облучения
3.1. Микроструктура и состав исходных материалов
3.2. Влияние протонного облучения на структуру и состав материалов
3.3. Образование неравновесных полиморфных модификаций в тонких пленках тугоплавких металлов, полученных в результате протонного облучения оксидов
3.4. Влияние дополнительного верхнего слоя на восстановление металлов из оксидов под действием протонного облучения
3.5. Влияние протонного облучения на объемные изменения материалов
3.6. Влияние протонного облучения на электропроводность
3.7. Влияние протонного облучения на магнитные свойства
3.8. Влияние температуры на скорость процессов восстановления
3.9. Управление прямоугольностью петли магнитного гистерезиса восстановленных металлов с помощью упругой деформации подложки
3.10. Сравнительный анализ физических свойств восстановленных металлов
3.11. Факторы, способствующие удаления атомов кислорода из оксидов металлов при протонном облучении
Глава 4. Использование протонного облучения для создания структур заданной геометрии на подложке
4.1. Определение толщины защитной маски из фото- и электронного резиста
4.2. Литография высокого разрешения, основанная на селективном удалении атомов под действием протонного облучения
4.3. Использование протонного облучения для создания периодических магнитных структур
4.4. «Безмасочная» литография Выводы к главе 4 Заключение
Основные выводы Список литературы Приложение

Введение
Развитие науки и техники предъявляет все более жесткие требования к конструкционным и функциональным материалам, а также изделиям и устройствам, изготавливаемым из них. Это требует постоянного совершенствования старых и разработку новых, высокотехнологичных методов создания материалов и устройств. Отличительной особенностью таких методов
является большая универсальность и возможность их использования для

решения широкого класса научно-технических задач.
К числу примеров, подтверждающих сказанное, относится комплекс методов ионно-лучевой модификации материалов, которые интенсивно развиваются в последние десятилетия, причем область их применений все время растет [1,2]. Это обусловлено рядом причин, среди которых можно выделить следующие. Во-первых, структура поверхности и поверхностных слоев материала во многих случаях оказывают определяющее влияние на свойства и характер процессов, протекающих при эксплуатации готовых изделий. Поэтому получили широкое распространение методы модифицирования поверхности, такие, как ионное и плазменное распыление поверхности, ионное перемешивание твердых тел и др., направленные на изменение структурно-фазового состояния тонкого поверхностного слоя без изменений в объеме материала.
Во-вторых, многие устройства являются структурами, в которых все функциональные слои сосредоточены в поверхностной или приповерхностной области. Классическим примером таких устройств являются современные изделия электронной техники - интегральные схемы (ИС), в которых все функциональные слои, суммарная толщина которых не превышает несколько микрон, сформированы на поверхности массивного куска монокристаллического кремния толщиной около 1 мм. При этом уже сейчас толщина отдельных рабочих слоев составляет около 1 нм [3].
Прогресс в области создания новых типов памяти, различных типов сенсоров, в том числе и биологических, функциональных изделий электроники

изменения состава материалов под воздействием облучения ускоренными частицами представляет не только научный интерес для физики конденсированного состояния, но и является перспективным для создания различных структур заданной геометрии. Поэтому целью данной работы явилось выявление закономерностей фазовых превращений, изменений химического состава, электрических и магнитных свойств, происходящих в тонких пленках оксидов металлов при протонном облучении, способы управления структурными и магнитными свойствами восстановленных металлов и разработка способа создания структур заданной геометрии, основанного на локальном удалении атомов кислорода из оксидов.