Фазовый состав и структура тонких пленок CdS, CdxZn1-xS, PbS и карбонитрида кремния

• Автор: Максимовский, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Введение

1.2. Методы исследования структуры тонких пленок.

1.3. Тонкие пленки сульфида кадмия

1.4. Тонкие пленки смешанного сульфида кадмия и цинка.

1.5. Тонкие пленки сульфида свинца

1.6. Тонкие пленки карбонитрида кремния.

1.7. Колончатая структура тонких пленок.

1.8. Заключение.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ПЛЕНОК , x,.x И .
3.1. Тонкие пленки и x.x
3.1.1. Приготовление образцов , x.x
3.1.2. Рентгенографические исследования пленок , xi.x.
3.1.3. Методы электронной микроскопии и электронной дифракции , , .
3.1.4. Химический состав пленок x.x.
3.1.5. Эллипсометрические исследования
3.1.6. ИК спектроскопия.
3.1.7. спектроскопия.
3.2. Исследование структуры и фазового состава пленок .
3.2.1. Приготовление образцов.
3.2.2. Рентгенографические исследования.
3.2.3. Методы электронной микроскопии и элементного анализа
3.3. Обсуждение результатов.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ПЛЕНОК КАРБОНИТРИДА КРЕМНИЯ ix.
4.1. Приготовление образцов
4.2. Методы исследования.
4.3. Рентгенографические исследования
4.4. Исследования атомной структуры и морфологии поверхности пленок СХНУ методами электронной микроскопии
4.5. ИКспектроскопия
4.6. Химический состав пленок
4.7. Анализ химических связей методом РФЭС.
4.8. Исследование высокотемпературного отжига пленок 8ЮХИУ.
4.8.1. Приготовление образцов
4.8.2. Методы исследования.
4.8.3. Рентгеноструктурные исследования
4.8.4. ИК спектроскопические исследования
4.8.5. РФЭС исследования
4.9. Обсуждение результатов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Без них немыслима современная микроэлектроника, они применяются в солнечных батареях, защитных покрытиях, а также в других устройствах и приборах. Вместе с их широким применением возник вопрос о новых более экономичных и простых способах их синтеза. Поскольку свойства тонких пленок напрямую зависят от их структуры, появилась потребность в методах ее исследования. Дифрактометры для исследования порошков с их слабой интенсивностью и дублетностыо характеристического излучения, больше не удовлетворяют возросших требований к поставленным задачам. Предел обнаружения для обычного дифрактометра составляет г, в то время как масса тонкой пленки зачастую составляет 5 6 г. Поэтому в последние десятилетия тонкие пленки исследуют в основном на дифрактометрах с использованием монохроматора и вращающегося катода, интенсивность излучения которого в несколько раз превосходит интенсивность излучения обычной рентгеновской трубки. Используют также и синхротронное излучение, интенсивность которого превосходит интенсивность рентгеновской трубки на несколько порядков, а непрерывный спектр позволяет вырезать нужную длину волны с очень высокой степенью монохроматизации. Для исследования структуры тонких пленок можно использовать просвечивающую электронную микроскопию и электронную дифракцию. Но у этих методов есть существенные недостатки локальность исследования и, в отличие от рентгеновской дифракции, специальное утоньшение образца до фольги, то есть разрушение исходного объекта. Данные о структуре тонких пленок можно получить структурночувствительными методами, такими как ХР8, ИК и КРспектроскопия, ЕХАББ, ХАЫЕЗ. Все же наиболее полную информацию о структуре тонких пленок можно получить только методами рентгеновской дифракции. Методики исследования тонких пленок дифракцией рентгеновского излучения. Поскольку многие электрические и электронные свойства тонких пленок определяются их структурой, рентгеновская дифракция от кристаллической структуры веществ, становится одним из основных методов структурного анализа тонких пленок. Широкоугольный БрэггБрентано 0 дифрактометр. Дифракционная методика для поликристаллических пленок, при которой дифракция происходит только от кристаллитов, расположенных параллельно поверхности подложки рис. Дифракционная картина позволяет определить химическое соединение или фазовый состав пленки, текстуру пленки предпочтительное направление кристаллитов, размер кристаллитов и присутствие напряжений в пленке 15. Хс. М1А
Рис. Дифрактометр с падающим под скользящим углом первичным пучком рис. Анализ тонких пленок может иметь проблемы, связанные с ограниченной толщиной образца 0 нм. Фиксированный малый угол падения первичного пучка делает анализ более чувствительным к поверхности образца, что приводит к большей дифракционной интенсивности 6, 7. Рис. Дифрактометр полюсных фигур. Для радиально симметричных слоевых текстур эта методика, названная в честь Шульца, позволяет вырезать полюсную фигуру по одному кристаллографическому направлению. График может выявить ориентированные кристаллиты, которые не были замечены 0 дифрактометрическим сканированием, а так же фракцию случайным образом ориентированных кристаллитов 8. Дифрактометр с параллельным падающим пучком. Эта специальная аппаратура служит для проведения анализа поликристаллических пленок, имеющих сильную слоевую текстуру, с помощью метода кривых качания. Кривая качания это короткая полюсная фигура, вырезанная по одному кристаллографическому направлению. Ширина профиля кривой качания это добротность степени текстуры . Гинье тонкопленочный дифрактометр. Дифрактометр, использующий фокусирующий первичный пучок только Ка. Улучшение соотношения сигналшум часто оказывается достаточным для определения кристаллических фаз с малой концентрацией , . Для исследования эпитаксиальных тонких пленок применяется дифракция высокого разрешения рентгеновская дифракционная топография рефлекса. Рентгеновская топография дает изображение от Брэговского отражения монокристаллической поверхности, которое записывается от пленки.