Формирование тонкопленочных слоев оксидов металлов методом реактивного импульсного лазерного осаждения и исследование их структурных и функциональных свойств

• Автор: Баранцев, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 98 с.

Оглавление
Оглавление

Список сокращений

Введение

Актуальность проблемы

Наноэлектроника

Фотовольтаика

Спинтроника
Ли203
Цель работы
Задачи
Научная новизна результатов, полученных в диссертации
Практическая значимость
Основные положения, выносимые на защиту:
Достоверность полученных результатов
Личный вклад автора
Апробация результатов работы
Глава 1. Обзор возможностей различных методик роста тонкопленочных оксидов
металлов и методов их исследования
Методы формирования тонкопленочных оксидов
Применение НЛО для роста тонкопленочных оксидов металлов
Методы исследования сверхтонких оксидных слоев металлов
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
Фотоспектрометрия
Глава 2. Совершенствование метода ИЛО для формирования и исследования оксидов металлов
Физические основы ИЛО
Реактивное ИЛО

Режимы роста пленок Н/02
Глава 3. Анализ и оценка результатов, полученных при формировании сверхтонких оксидов металлов методом реактивного ИЛО
ЕиО/Еи2Оз
Н/02
СиО/Си20
Аи203
Выводы
Список литературы

Список сокращений
АМВЕ Accelerated molecular beam epitaxy Ускоренная молекулярно-лучевая эпитаксия ALE Atomic layer epitaxy Послойная атомная эпитаксия
CVD Chemical vapor deposition Химическое осаждение из паровой фазы
IB AD ІОП beam assisted deposition осаждение, стимулированные ионным пучком
IBD Ion beam deposition ионное осаждение
ICBD Ion cluster beam deposition Ионное кластерное осаждение
IVD Ionised vapor deposition Осаждение из ионизованного пара
LACVD Laser assisted chemical vapor deposition лазерно-стимулированное MOCVD Metal-organic chemical vapor deposition метал-орагническое химическое осаждение из паровой фазы
МВЕ Molecular beam epitaxy молекулярно-лучевая эпитаксия
PECVD Plasma-enhanced chemical vapor deposition плазменное химическое осаждение из паровой фазы
PLD Pulsed laser deposition импульсное лазерное осаждение
S Sputtering ионное распыление
ТЕ Thermal evaporation термическое испарение
ИЛО Импульсное лазерное осаждение
р-ИЛО Реактивное импульсное лазерное осаждение
РФЭС Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
POP Резерфордовское обратное рассеяние
ACM Атомно-силовая микроскопия
ПЭМ Просвечивающая электронная микроскопия
КМОП Комплементарная логика на транзисторах метал-оксид-полупроводник
зерен к О в объеме составляет -4%, это согласуется с соотношением интенсивностей основного и дополнительного пика в РФЭ спектре ОН. Этот кислород может быть частично удален при отжиге в атмосфере, содержащей Н2, который в свою очередь может привести к образованию вакансий кислорода на границах зерен.
Аморфный НЮ2 адсорбирует Н20, а кристаллический — нет. Гидроксили-рование в аморфном НЮ2 и на поверхности зерен происходит эффективнее вследствие присутствия наноразмерных пор и пустот в объеме оксида, обеспечивающих внедрение гидроксильных групп без затрат энергии на перемещения атомов.
В [49] методом РФЭС исследована структура границы раздела диэлектрического слоя НЮ2 с подложкой 81. Слои толщиной 5 нм НЮ2 формировались методом реактивного ионного распыления. При их РФЭС анализе использовался источник мягкого синхротронного рентгеновского излучения, позволяющего проводить измерения при различных энергиях квантов рентгеновского излучения, зондируя таким образом разную глубину оксида. Проведен сравнительный анализ РФЭ-спектров линий Ш4/(Рис. 9), измеренных при нескольких энергиях фотонов (Ьу= 100, 200, 300, 400, 500 эВ).

5птНЮ2 И1
400еУ
300е
2_00е
ПООеУ
ВГЗГЗёсогпЖЛюп 5пт НЮ3 Н1°>
ВшсЬпа епогру (©V)
Энергия связи, эВ
Рис. 9. РФЭ-спектры слоя НГОо полученные при разных значениях энергии рентгеновского излучения. Толщина слоя 5 нм. Разложение спектра, измеренного при 200 эВ, представлена во вкладке.