Отражающие и проводящие свойства тонких металлических пленок и их наноструктура

• Автор: Антонец, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СПИСОК НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ

1.1. Электродинамическое описание тонких металлических слоев

1.1.1. Граничные условия

1.1.2. Обзор классических методов исследований отражающих свойств тонких металлических слоев

1.1.3. Проводимость тонких пленок и структур

1.1.4. Исследование многослойных и шероховатых структур

1.2. Физические характеристики аморфных металлических пленок

1.2.1. Свойства тонких аморфных металлических пленок и сплавов

1.3. Постановка задачи

ГЛАВА 2. ОТРАЖАЮЩИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ И ПЛЕНОК

2.1. Граничные условия
2.1.1. Обобщенные импедансные граничные условия
2.1.2. Приближенные граничные условия
2.1.3. Слой на диэлектрической подложке
2.2. Коэффициенты отражения и прохождения
2.2.1. Слой в свободном пространстве
2.2.2. Слой на диэлектрической подложке
2.2.3. Численные примеры
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА ОБРАЗЦОВ, МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1. Изготовление и тестирование тонких аморфных металлических пленок
3.1.1. Вакуумное испарение вещества
3.1.2. Приготовление тонких пленок
3.1.3. Характеристики и методы тестирования исследуемых пленок
3.2. Принципы получения изображения при помощи АСМ
3.3. Измерение характеристик тонких пленок
3.3.1. Измерение толщины тонких пленок
3.3.2. Измерение проводимости тонких пленок
3.3.3. Измерение коэффициента отражения
ГРАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Исследование наноструктуры поверхности тонких аморфных металлических пленок
4.2. Исследование зависимости проводимости от толщины тонких пленок
4.3. Исследование отражающих свойств тонких аморфных металлических пленок, помещенных в СВЧ-поле
4.3.1. Зависимость коэффициента отражения от толщины металлического слоя

4.3.2. Сравнение результатов экспериментов с теорией
4.3.3. Частотные зависимости коэффициента отражения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
П. 1.1 Методы атомно-силовой микроскопии
П. 1.1.1. Методы сканирующей зондовой микроскопии
П. 1.1.2. Общая схема устройства зондовых микроскопов
П.1.1.3. Атомно-силовая микроскопия
ПРИЛОЖЕНИЕ
П.2.1. МОДЕЛЬ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
П.2.2. Измерение толщины тонких пленок методом Толанского
ЛИТЕРАТУРА
АВТОРСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.2.2. Слой на диэлектрической подложке
Для решения задачи об отражении и прохождении для проводящего слоя на диэлектрической подложке подставляем уравнения (2.28), (2.29) в граничные условия (2.23), (2.24). Получаем [АЗ,А6]:
аЗ +Ру+Т10№-дЗ)-Т102(дР + 4а)
К= , (2.36)
аЗ + Ру + т]а (2ар + у£, + дЗ) + т]0 (дР + £сс)
2ура2-£■/) аЗ + ßy + т] о (2 aß + у% + дЗ) + щ2 (др + £«)
где коэффициенты а, р, 5, у, д, В, приведены в формулах (2.25)-(2.27).
Рассмотрим частный случай, когда металлический слой нанесен на очень тонкую диэлектрическую подложку (т.е. при h ~>0 ). В этом случае a = (l + k?d2f2(kld)), ß = {l-kfd2 f2 fad)), 3 = 0, £ = 0, у = 2icopdf(kxd),
g = 2adf(kld), а коэффициенты отражения и прохождения примут вид
R = ßY~no gß ; (2.38)
ßy + 2rj0aß + r/0 gß
T = r-. (2.39)
ßy + 2Tj0aß + ?7o Ф
Подставив известные коэффициенты в (2.38), (2.39), а также, приняв обозначения (2.35) для точного решения, получим выражения (2.33)-(2.34). Таким образом, как и следовало, ожидать, при А —э- 0 выражения для тонкого металлического слоя на диэлектрической подложке переходят в выражения для слоя в свободном пространстве.