Рост и структура наноразмерных ориентированных гетероструктур с ограниченной взаимной растворимостью компонентов

• Автор: Ампилогов, Вадим Петрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 102 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Термодинамика формирования бинарных металлических систем методом вакуумного осаждения

1.1.1. Энергетический подход для определения механизмов роста

1.1.2. Влияние диффузии в двухкомпонентных системах

на рост пленок

1.2. Кристаллогеометрический подход прогнозирования ориентации при сопряжении пленок
1.3. Изменение параметра кристаллической решетки компонентов многослойной и многокомпонентной пленки
1.4. Численные методы анализа для определения ориентационных соотношений в зависимости

от энергии межфазных границ

1.5. Полиморфные превращения при росте многослойных

и многокомпонентных пленок
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Приготовление многослойных пленок Си-У
2.2. Приготовление двухкомпонентных пленок с ограниченной взаимной растворимостью
2.3 Подготовка образцов для эл ектронно-микро скопических исследований
2.4 Методика анализа структуры, ориентации, субструктуры, количественного и фазового состава пленочных систем '

3. СУБСТРУКТУРНЫЕ И ОРИЕНТАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ РОСТЕ МНОГОСЛОЙНЫХ СИСТЕМ С БОЛЬШИМ НЕСООТВЕТСТВИЕМ ПАРАМЕТРОВ РЕШЕТОК НА ПРИМЕРЕ Cu-V И Mo-Ni СИСТЕМ
3.1. Зависимость структуры пленок от ориентации подложки
3.1.1. Пленки Mo/Ni и Cu/V Ha(lll)NaCl и фторфлого-пите
3.1.2. Зависимость ориентации и субструктуры двухслойных пленок Cu/V от толщины пленки ванадия на поверхности (001) NaCl
3.1.3. Ориентационные соотношения при смене последовательности конденсации компонентов
3.2. Ориентационные и субструктурные изменения при
увеличении количества слоев
3.2.1. Трехслойные пленки Ni / Mo / Ni и Си / V / Си
3.2.2. Четырехслойные пленки Си / V / Си / V
Выводы к главе
4. ДИФФУЗИОННОЕ РАССЛОЕНИЕ ПРИ РОСТЕ ПЛЕНОК ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ОГРАНИЧЕННОЙ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ
4.1 Системы с одинаковым типом кристаллических решеток
4.1.1 Зависимость ориентации и субструктуры пленок от температуры подложки
4.1.2 Изменение параметров кристаллических решеток компонентов наноструктуры
4.2 Системы с ГЦК - ОЦК и ГЦК - ГПУ типами кристаллических
решеток
4.3 Модель диффузионного расслоения двухкомпонентных пленок Выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЯ

ориентации, присущей более термодинамически устойчивым толстым пленкам
(110) <112> V II (001) <011> Си, (3.3)
и о плавном переходе между ними. Замещение ориентации (3.2) более энергетически выгодной подтверждается при увеличении толщины слоя ванадия до 16-20 нм (рис. 3.46). При толщине более 20 им (рис. 3.4в) ориентация (3.3) ванадия на меди становится преимущественной, а ориентация (3.2) полностью подавляется. Тот факт, что интенсивность отражений от ванадия в ориентации (3.2) уменьшается с ростом толщины пленки ванадия, и говорит о проявлении размерного эффекта.
Решетка совпадающих узлов границы раздела (110) V II (001) Си представлена на рис. 3.56. Сопряжение на границе в соотношении (3.3) по сравнению с сопряжением на границе в соотношении (3.2), имеет более высокую степень совпадающих узлов Еу/Хси = 3/3 и несоответствие То = + 0,209 % в направлении [ПО] Си, что приводит к деформации растяжения растущей пленки, которая энергетически выгодна по сравнению с деформацией сжатия для параллельного роста.
Реализация ориентационного соотношения (3.3) из-за различия симметрии сопрягаемых плоскостей должна приводить к четырехпозиционному зарождению при образовании поликристаллической пленки V на монокристаллической пленке Си, как это представлено на рис. 3.6. Наличие нескольких ориентаций на начальных стадиях роста обуславливает высокую дисперсность пленки. Она содержит большое количество двойниковых границ и границ зерен. Многократные отражения двойной дифракции свидетельствуют также о слоистости структуры.
Фрагмент темнопольного электронно-микроскопического изображения, отснятый в отражении 011 V (рис. 3.4е), позволяет оценить сред-