Исследование влияния условий синтеза на микроструктуру и состав плёнок нанокристаллического и ультрананокристаллического алмаза

• Автор: Титаренко, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л Общее представление об углероде

1.2 Описание структуры кристаллических плёнок алмаза

1.3 Краткая характеристика методов получения

1.3.1. Физические методы синтеза

1.3.2 Химические методы синтеза

1.4 Описание свойств поликристаллических плёнок алмаза

1.4.1 Влияние структуры и состава на электрические свойства
1.4.2 Влияние структуры и состава на механические свойства
1.4.3 Влияние структуры и состава на оптические свойства
1.5 Области применения и перспективы использования
1.5.1 Применения в электронике
1.5.2 Применения в качестве упрочняющего покрытия
1.6 Выводы к I главе
Глава II ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Материалы
2.2 Задача экспериментальной части
2.3 Оптическая спектроскопия плазмы
2.4 Опыты на МісгоЬу
2.4.1 Характеристика МУСЛ)-установки МісгоЬуз-
2.4.2 Методика проведения экспериментов на МУСУГ)-установке МісгоЬуБ-
2.5 Опыты на Сугаппш І
2.5.1 Характеристика М¥СТ)-установки Сугаппш І

2.5.2 Методика проведения экспериментов на М¥СТ)-установке Сугаппш 16
2.6 Методика исследования образцов на РЭМ
2.7 Методика исследования образцов методом комбинационного рассеивания света
2.8 Методика исследования образцов ИК-спектрометрией
2.9 Методика исследования образцов атомносиловой микроскопией
2.10 Методика исследования образцов рентгенофазовым анализом
2.11 Выводы к главе II
Глава III ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОСТА
КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЁНОК УГЛЕРОДА
3.1 Выбор метода исследования
3.2 Базовые положения теоретического исследования
3.3 Расчёт роста плёнок из димеров углерода
3.4 Роль аргона в процессе синтеза кристаллических плёнок
3.5 Выводы к главе III
Глава IV ОБСУЖДЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты экспериментальных исследований
4.1.1 Исследования плазмы в реакторе МюгоБув^ОО
4.1.2 Исследования плазмы в реакторе Сугаппш
4.1.2 Исследование образцов методом РЭМ
4.1.3 Исследование образцов методом КРС
4.1.4 Исследование образцов методом ИК-спектрометрии
4.1.5 Исследование образцов методом АСМ
4.1.6 Исследование образцов методом РФА
4.2 Сопоставление результатов экспериментальных исследований и теоретических расчётов
4.2.1 Влияние парциального давления С2 на структуру плёнок
4.2.2 Роль аргона в синтезе углеродных плёнок
4.2.3 Влияние температуры на структуру плёнок
4.2.4 Корреляция результатов теоретического исследования с работами сторонних авторов
4.3 Выводы к главе IV
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Документы подтверждающие получение гранта DAAD
Приложение Б. Отзыв ответственного лица из Германии о проведённом
исследовании
Приложение В. Грамота о победе в конкурсе «У.М.Н.И.К 2012»

Продолжение таблицы 1.
МСБ, ЫСБ, 1ШСБ. Высокомощные Высокая
Полупроводниковые транзисторы, диэлектрическая
устройства фотогальванические устойчивость, высокая
элементы, резисторы, теплопроводность,
конденсаторы, полевые широкий диапазон
транзисторы, сенсоры рабочих температур,
УВ излучения, стабильность работы в
интегральные схемы. условиях радиации и прочих излучений, высокое сопротивление насыщения.
1.5.1 Применения в электронике
В настоящее время, алмазные материалы, такие как БЬС, МСБ, Г4СБ, уже используются в продуктах электроники, однако главным образом как изолирующие или теплоотводные покрытия для силовых элементов. Следующим шагом, стоит задача добиться от синтезируемых кристалических плёнок алмаза высоких электрических характеристик, не утратив: теплопроводность, твёрдость и напряжение пробоя. Это позволит использовать их уже в качестве первостепенного материала электроники. Первым успехом в этой области были диоды и транзисторы выполненные полностью из легированных и нелегированных слоёв МСБ, N01) и иЫСО. К примеру, диод, выполненный на основе данных материалов продолжал функционировать при температуре в 1000 °С [102].
В отдельных экспериментальных изделиях 1ЧСБ и ЦМСБ проявили необходимую проводимость, но из-за определённых недостатков технологии их получения, работы по их внедрению в электронику продолжаются. Таким образом, ЖЛЭ и 1ЛМСБ уже расширили применимость алмаза в электронике.