Комплексное исследование структуры и физических свойств тонких пленок рения

• Автор: Северин, Виталий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 151 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ стр#

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Методы получения аморфных состояний

2.2. Структура тонких аморфных пленок

2.3. Фазовые переходы аморфная фаза - кристалл

в тонких пленках

2.4. Плотность аморфных пленок

2.5. Электрические свойства тонких пленок

2.6. Температурный коэффициент сопротивления

тонких пленок

2.7. Теплопроводность тонких пленок
2.8. О законе Видемана - Франца в тонких
пленках металлов
2.9. Заключение и постановка работы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ ПОЛУЧЕНИЯ И
ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК
3.1. Сверзвысоковакуумная установка
3.2. Вакуумная установка с комбинированными
средетавми откачки
3.3. Условия препарирования объектов
3.4. Методики исследования структуры и кинетики фазовых превращений
3.5. Методика измерения электросопротивления и его температурной зависимости в исследуемых образцах

3.6. Методика исследования теплопроводности
тонких пленок
3.7. Методика определения параметров структуры бликнего порядка по функции радиального распределения
4. СТРУКТУРА ТОНКИХ ПЛЕНОК РЕНИЯ
4.1. Аморфные пленки рения
4.2. Кристаллические пленки
4.3. Электронномикроскопические исследования структуры и фазовых превращений в тонких пленках рения
5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК РЕНИЯ
5.1. Проводимость аморфных пленок
5.2. Электрические свойства кристаллических
пленок
5.3. Температурный коэффициент сопротивления
тонких пленок рения
6. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК РЕНИЯ
6.1. Теплопроводность тонких пленок рения
6.2. Зависимость теплопроводности тонких пленок
рения от температуры
6.3. О законе Видемана - Франца в тонких пленках рения
7. В Ы В О Д Ы
ЛИТЕРАТУРА

Известно, что с успехами физики тонких пленок связано ста -новление, достижения и перспективы развития ряда областей новой техники, определяющих научно-технический прогресс.
Тонкие пленки металлов занимают одно из ведущих мест среди объектов, используемых в промышленности для создания полупроводниковых приборов, микросхем и других тонкопленочных элементов. Расширение круга используемых материалов, улучшение их параметров и технических характеристик определяется уровнем научно-исследо -вательских разработок в области физики тонких пленок.
К настоящему времени физика тонких пленок достигла значи -тельных успехов в понимании процессов формирования тонкопленочных объектов и их физических свойств. Однако, интенсивное внедрение в тонкопленочную технологию новых материалов привело к появлению областей изученных либо недостаточно полно, либо не изученных совсем. К числу таких областей можно отнести структуру и физические свойства ряда тугоплавких материалов, аморфных тонкопленочных объектов, их электрические и тепловые свойства.
В последние годы в тонкопленочной технологии в качестве ре -зистивных и других элементов микросхем все чаще используется ре -ний, являющийся одним из наиболее тугоплавких материалов. Пленки рения, обладающие вывоким удельным электросопротивлением и высокой временной температурной стабильностью, позволяют значительно улучшишь характеристики применяемых тонкопленочных элементов . Однако эффективное использование тонких пленок на основе рения за -труднено отсутствием данных по основным физико-технологическим параметрам, что сильно затрудняет, а иногда делает невозможным использование веществ этого класса.
Целью настоящей работы явилось комплексное исследование структуры и физических свойств тонких пленок рения. В работе изучались структура и фазовый состав пленок, электросопротивле

решающая способность которого составляла 3 Й. При этих исследованиях определялся размер частиц, их дисперсность, сплошность пленок, наличие дефектов и т.д. В некоторых случаях снималась дифракционная картина отдельных участков пленки. Размер селек -горной диаграммы составлял при этом 10 - 30 мкм.
Фазовый состав и микроструктура поликристаллических или мелкодисперсных пленок изучались несколькими методами.
Электронографическим методом изучалась зависимость фазового состава пленок от температуры и скорости конденсации, а так -же влияние остаточных газов на фазовый состав пленок в период конденсации и в процессе их термообработки. Образцы для этих исследований конденсировались на монокристаллы 11аС1 или угле -родные пленки, размещенные на круговой подложке, вдоль которой
о т
создавался градиент температур ( 3,2 * 5,7 )* 1Сг Км . Под каждым образцом помещалась хромель-алюмелевая термопара. После извлечения из камеры образцы отлавливались на медные сеточки и переносились в электронограф для дальнейших исследований. В ка -честве эталона использовались пленки толщиной 40 - 50 нм.
При изучении влияния остаточных газов на фазовый состав пленок в камеру через дозирующий вентиль напускался сухой воздух либо его отдельные компоненты.
Кинетика фазовых превращений изучалась всеми описанными методами. При электронномикроскопическом методе образцы, полученные при комнатных температурах и отловленные на платиновые сеточки, помещались в специальные контейнеры из вольфрамовой фольги. Контейнеры размещались на подложке, вдоль которой создавался градиент температур 300 * 1200 К. Температура каждого контейнера измерялась индивидуальной термопарой. Отжиг пленок прово

дился в вакууме 10 и - 10 Па в течении 1+20 часов. Затем образцы, отожженные при разных температурах, переносились в элект-